THE PROTEIN CHEMISTRY GROUP

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Markus Viebahn Infektion mit Vibrio Cholerae

Der Choleraerreger sezerniert ein Toxin. Hierbei handelt es sich um ein Protein bestehend aus 5 B-Untereinheiten und einer A-Untereinheit. Die B-Untereinheiten binden spezifisch an membrandurchspannende Ganglioside (GM1) der Darmmukosazellen. V. cholerae sezerniert sogar ein extrazelluläres Enzym, das andere Ganglioside in GM1 umwandelt (Neuraminidase). Nach Bindung von jeweils einer B-Untereinheit an einen GM1-Rezeptor dringen sie partiell in die Zellmembran ein. Dadurch entsteht ein Loch in der Zellmembran durch welches die A-Untereinheit in das Zellinnere gelangt. Die A-Untereinheit wird dann durch Reduktion von Disulfidbrücken in eine A1 und eine A2 Untereinheit gespalten. Erst die A1-Untereinheit hat enzymatische Aktivität und katalysiert die ADP-Ribosylierung der alpaha-Untereinheit eines stimulierenden G-Proteins welches seinerseits nun keine GTPase Aktivität mehr aufweist und somit im aktivierenden Zustand "eingefroren" bleibt. Folglich wird nun die Adenylat-Zyklase kontinuierlich stimuliert. Dadurch steigt der intrazelluläre Spiegel an cAMP. Dieser Botenstoff öffnet über die Aktivierung von Proteinkinasen CFTR, einen Chloridkanal. Gleichzeitig wird ein Natrium-Protonenaustauscher lumenseits gehemmt, was zu einem massiven Ausstrom von Chlorid führt. Natrium, Wasser und Bicarbonat werden nun parazellulär nachgezogen, was zu den erheblichen Flüssigkeitsverlusten und zu einer Azidose führt. Die Therapie besteht aus einer Flüssigkeits- und Elektrolytsubstitution. Glukose führt über den Natrium-Glukose-Symporter zur Absorption von Natrium. Bikarbonat oder Citrat kompensiert die Azidose. Durch den Einsatz von Antibiotika kann die Bakterienzahl vermindert und die Ausscheidungsdauer der Cholera-Vibrionen verkürzt werden, die Wirkung des Toxins wird aber nicht durch Antibiotika gehemmt. Zur Prophylaxe stehen zwei Impfstoffe zur Verfügung: OROCHOL BERNA®, gentechnologisch hergestellter Schluckimpfstoff, Lebendimpfstoff, enthält einen speziellen nicht toxin-produzierenden Stamm von Vibrio cholerae (CVD 103 HgR), als Puffer dienen Bicarbonat und Ascorbinsäure. Seit dem Jahr 2003 ist ein oraler Totimpfstoff (Dukoral®, SBL Vaccin, Schweden, enthält abgetötete Choleraerreger und einen Teil des Choleratoxins, die "B-subunit") erhältlich. Im epidemiologischen Bulletin Nr. 30 meint die ständige Impfkommission am Robert Koch Institut zur Indikation für Impfungen gegen Cholera: "Auf Verlangen des Ziel- oder Transitlandes; nur im Ausnahmefall; eine WHO-Empfehlung besteht nicht". Vorlesungsfolien Vorlesungsvideo FAQ