Die Metapher vom "Gehirn aus Kork" kann verschiedene Bedeutungen haben, abhängig vom Kontext. Dieser Artikel beleuchtet verschiedene Aspekte, in denen diese Vorstellung relevant wird, von Stressbewältigungstechniken bis hin zu neurologischen Erkrankungen und sogar der Funktionsweise bakterieller Abwehrmechanismen.
Stress und seine Auswirkungen auf das Gehirn
In unserer heutigen Gesellschaft sind viele Menschen einem hohen Stresslevel ausgesetzt. Wäre es nicht schön, in der Klausurenphase eine Auszeit im Toten Meer zu nehmen? Die Deadline für deine Hausarbeit rückt immer näher, du musst noch für die Prüfung nächste Woche lernen und außerdem auch noch Geld verdienen, um dir den ganzen Spaß überhaupt leisten zu können… Die Folge: Du bist unruhig, fühlst dich gehetzt, dein Herz rast, deine Atmung geht flacher. Kurz: Du hast Stress.
Stress ist ein evolutionsbedingter, angeborener Instinkt, der das Überleben sichern soll. Stellen wir uns eine bedrohliche Situation vor: Du wanderst in einem Wald und plötzlich steht ein Bär vor dir. Wie wirst du reagieren und warum? In deinem Unterbewusstsein laufen verschiedene Reaktionen ab. Die Situation muss erstmal bewertet werden um eine angemessene Aktion auszulösen. Wird die Situation als nicht bedrohlich eingestuft (z.B. weil der Bär satt ist und lieber kuscheln will), bleibt die Stressreaktion im Folgenden aus. Ist die Situation jedoch subjektiv bedrohlich (hungriger Bär ohne Kuschellaune), reagiert dein Körper zunächst mit einer wasserfallähnlichen Ausschüttung von Hormonen und der Aktivierung des sympathischen Nervensystems. Dieses Nervensystem und vor allem der Sympathikus (Aktion) und der Parasympathikus (Erholung) sind Nervensysteme des vegetativen Nervensystems, welche alle Organe des Körpers steuern. Der Sympathikus und der Parasympathikus verhalten sich hierbei wie Gegenspieler. Wenn du plötzlich einem Bären gegenüber stehst, ist Stress sehr sinnvoll, da du nun durch die Ausschüttung der Hormone genug Ressourcen zur Verfügung hat, die du für deine Flucht nutzen kannst. Nachdem du erfolgreich geflüchtet bist, kannst du dich dann erstmal gemütlich auf eine grüne Wiese in die Sonne legen und dich erholen. Dann gibt es kein Problem, weil auf die stressige Phase nun eine Erholungsphase folgt und die körperliche Belastung ausgeglichen werden kann.
Im Alltag kann es passieren, dass viele Situationen vom Unterbewusstsein als bedrohlich eingestuft werden und zu Stress führen. Dein Nervensystem unterscheidet dabei nicht zwischen dem plötzlichen existenzbedrohenden Auftauchen eines Bären und der Professorin, die mit einem Stapel Klausuren den Raum betritt. Anders als nach der Begegnung mit dem Bären, bleibt nach einer Prüfung meistens keine Zeit für den Ausgleich durch Erholung - oft steht dann ja schon die nächste Prüfung an. Diese Dauerbelastung kann langfristig dazu führen, dass du weniger leistungsfähig bist und vielleicht sogar krank wirst: zum Beispiel Magen-Darm-Probleme können eine Folge sein oder es kann sogar Auswirkungen auf die kognitiven Fähigkeiten geben. Nach dem Stressforscher Hans Seyle gibt es zwei Arten von Stress: Eustress und Distress. Eustress ist der gute Stress, der uns anspornt und motiviert. Distress hingegen ist schlechter Stress und tritt vermehrt in der Erschöpfungsphase auf. Dies ist der oben beschriebene Stress, welcher bei Dauerbelastung zum Leistungsabfall führen kann.
Stress führt auf Dauer dazu, dass du dich schlecht fühlst, weil die stressreichen Phasen bei einer Dauerbelastung nicht durch Erholungsphasen ausgeglichen werden können. Mit Dauerstress und dessen Folgen stehst du nicht alleine da: Der Gesundheitsreport der DAK (einer großen deutschen Krankenkasse) im Jahr 2013 zeigte, dass rund 92% aller Fehltage im Job im Land Bremen durch stressbedingte psychische Erkrankungen entstehen. Man könnte es auch die neue Volkskrankheit durch Überforderung nennen. Diese alarmierenden Zahlen regen manche Menschen nicht nur zum Nachdenken an, sondern führten auch schon zur Entwicklung neuer Therapiemethoden. Zu viel Stress kann also krank machen, aber wieso reagiert unser Körper in manchen Situationen eigentlich mit Stress?
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Floating als Methode zur Stressreduktion
Doch wie kannst du diesem negativen und krankmachenden Stress nun vorbeugen? Die Lösung ist ganz einfach. Eine neue und in Deutschland noch recht unbekannte Methode zur Stressreduktion ist das „Floating“. Floating kommt von dem englischen Verb „to float“, was „schweben, aufschwimmen“ bedeutet. Dabei handelt es sich um einen Zustand des Schwebens in einer hoch konzentrierten Salzsole in einer extra dafür vorgesehenen Anlage.
Die Grundlage des Floatings ist das simple physikalische Gesetz über die Auswirkungen von Dichten verschiedener Materialien. Die Dichte eines Materials ergibt sich, wenn die Masse eines Körpers durch sein Volumen geteilt wird. Für das „Schweben“ verantwortlich ist eine als gesättigt bezeichnete Salzsole. Hierfür wird in körperwarmes Wasser so viel Salz wie möglich gelöst (hier zwischen 20-26%). Die Dichte der Sole beträgt dann ca. 1,9 g/cm³. Für den entspannungsbedürftigen Badegast kann eine Dichte von ca. 1 g/cm³ angenommen werden, welche sich aus dem Wasseranteil des menschlichen Körpers und den etwas schwereren Knochen ableitet lässt. Da die Dichte des Badegastes somit wesentlich geringer ist als die der Sole, schwimmt er oben und kann nicht untergehen. Das ist wie wenn du versuchst, einen Korken unter Wasser zu drücken und dort zu halten. So wird im Solebad quasi die Schwerkraft eliminiert (genau genommen: die Auftriebskraft im Solebad ist durch die hohe Salzdichte größer als die Schwerkraft, dadurch entsteht scheinbare Schwerelosigkeit).
Doch das Floating hat noch weiter Eigenschaften als ein Bad im Toten Meer: Jetzt wird noch das Licht im Bad ausgeschaltet, der Raum wird also abgedunkelt, und schon haben wir eine perfekte reizarme Umgebung, in der sich dein Organismus von der Belastung durch Dauerstress erholen kann. Medizinische Studien haben gezeigt, dass diese reizarme Umgebung den Zustand der Tiefenentspannung hervorruft. Also einen Zustand, den du sonst nur im sogenannten REM-Schlaf erreichst, dem Zustand zwischen wach und schlafend. Natürlich kannst du dich auch beim Yoga oder mit Meditation entspannen. Zwischen diesen Methoden und dem Floating gibt es allerdings einen wesentlichen Unterschied: Beim Yoga und bei der Meditation musst du aktiv und bewusst deine Entspannung fördern, zum Beispiel durch bestimmte körperliche Übungen oder Atemtechniken. Wenn du jetzt seit Monaten den Schreibtisch voll mit Arbeit hast und entsprechend dauergestresst bist, dann ist dein Kopf voll und dich wirklich zu entspannen, wird dir so enorm schwer fallen. Hier hat Floating dagegen den Vorteil, dass du keine spezielle Entspannungstechnik lernen musst. Durch den Reizentzug stellt sich die Entspannung nach ca.
Das Institut für Public Health der Universität Bremen forscht im Bereich Sozialer Stress und den Auswirkungen eines definierten Stressmanagements auf das Wohlbefinden: Sozialer Stress ist Stress, der durch große Menschenmengen, Lautstärke, Verhalten der Mitmenschen (oder wie oben: Prof* betritt den Raum mit einem Stapel Klausuren) ausgelöst wird. Definiertes Stressmanagement heißt, dass ein Plan verfolgt, der gegen den Stress wirken soll, zum Beispiel zwei Mal wöchentlich 30 Minuten Floating in der Mittagspause oder andere Entspannungstechniken. Diese Untersuchungen des Public-Health-Instituts brachten hervor, dass ein integriertes Stressmanagement die Wahrscheinlichkeit für weiterführende psychische Erkrankungen reduziert. Auch ein Pilot-Projekt, bei dem eine ausgewählte Gruppe von Büroangestellten während ihrer Mittagspause das Floating nutzen, zeigte eine deutliche Verbesserung bei den stressbedingten Fehltagen und dem generellen Befinden der Angestellten. Bleibt also zu hoffen, dass sich diese neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse im großen Stil durchsetzen und wir in Zukunft statt eine Kaffeepause in der Cafeteria zu machen wie Korken im Wasser schweben!
Kreativität und Entspannung
Marcel Proust kleidete sein Arbeitszimmer mit Kork aus, um jeden Laut fernzuhalten. Der Dichter Emile Verhaeren durchschnitt das Kabel seiner Türklingel, weil ihn ihr Gebimmel verrückt machte. Dichter, Maler, Komponisten, aber auch große Mathematiker und Naturwissenschaftler gelten als exzentrisch und übersensibel. In ihren Biographien wimmelt es von merkwürdigen Angewohnheiten, sonderbaren Neigungen und unerklärlichen Ticks.
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Erstmals hat nun der amerikanische Psychologe Colin Martindale festgestellt, daß diese Besonderheiten der Genies physiologische Ursachen haben können. Um diese These zu beweisen, startete Martindale, Professor an der University of Maine, eine Reihe von Versuchen. Zunächst bildete er zwei Gruppen: eine, die aus besonders kreativen Studenten zusammengesetzt war, und eine zweite, deren Mitglieder bei Kreativitätstests versagt hatten.
Bei solchen Tests müssen zum Beispiel Wortreihen ergänzt werden, etwa: Was verbindet die Begriffe »Biskuit«, »sechzehn« und »Herz«? Kreative Antwort: »süß«. Martindale fertigte sodann von beiden Testgruppen Elektroenzephalogramme. Er maß ihre Gehirnwellen -- einmal im Ruhestand bei geschlossenen Augen, einmal beim Erzählen einer Geschichte und einmal nach der Aufforderung, eine besonders originelle Geschichte zu erfinden.
Seit Gehirnwellen gemessen werden können, wissen die Fachleute, daß verschiedene Gemütszustände unterschiedliche graphische Bilder ergeben. Bei Aufregung entsteht zum Beispiel eine enge, gedrängte Zickzack-Linie, während bei totaler Entspanntheit sogenannte Alpha-Wellen produziert werden, deren langgezogenes Muster eher behäbig aussieht. Bekannt ist auch, daß die Frequenz der Gehirnwellen für logisches, methodisches Arbeiten nicht zu hoch und nicht zu niedrig sein darf. Für Phantasie ist auf der logischen Wellenlänge kein Platz. Jene Flut von Assoziationen, Visionen und irrationalen Bildern, die den Stoff liefert, aus dem die Träume sind, wird auf Wellen angeschwemmt, die entweder zu hoch oder zu niedrig für den präzisen, analytischen Denkvorgang sind.
Nach Martindales Hypothese mußte sich nun herausstellen, daß die Gruppe der Kreativen beim Vergleich der Gehirnwellen-Muster entweder eine etwas höhere oder eine niedrigere Frequenz als die Nicht-Kreativen hatte.
In der Tat konnte er als erstes Ergebnis registrieren, daß Nicht-Kreative entspannter sind als Kreative. Menschen mit wenig Phantasie produzieren. während sie mit geschlossenen Augen auf einem Stuhl sitzen, mindestens zehn Prozent mehr Alpha-Wellen als die Phantasievollen, deren Erregung-Pegel selbst im Ruhezustand nie unter eine bestimmte Grenze sinkt. »Völlig verblüfft«, so Martindale, sei er jedoch über die Ergebnisse gewesen, die seine Messungen während des Geschichtenerzählens brachten. Bei der Forderung, »originell« zu sein, erhöhte sich bei den Kreativen »wie auf Knopfdruck« der Alpha-Wellen-Anteil, so daß sie entspannt und locker fabulieren konnten. Sie produzieren, resümierte Martindale, mehr Entspannungs-(Alpha-)Wellen, »wenn sie ihre Phantasie umsetzen sollen. während sie in der übrigen Zeit angespannter sind als andere«.
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»Wie schaffen sie es aber«, fragte sich der Wissenschaftler, »den Erregungszustand ihrer Gehirnzellen so perfekt den momentanen Forderungen anzupassen?« Um sich zu inspirieren. so beobachtete Martindale. Schiller tauchte seine Füße in Eiswasser und roch gern faulende Äpfel. Mörike werkte im abgedunkelten Raum bei Kerzenlicht. Hemingway konnte nicht anfangen, bevor er zwanzig Bleistifte gespitzt hatte.
Tuberöse Sklerose Komplex (TSC)
Kehl-Kork (st). Drei Buchstaben führten Fachleute aus Europa und Amerika sowie Betroffene zu einem Symposium nach Kork: TSC. Das Kürzel steht für Tuberous Sklerosis Complex (TSC), eine der Erkrankungen, die als "selten" eingestuft werden, weil nicht mehr als fünf von 10.000 Menschen an ihr erkrankt sind. Wegen der geringen Zahl an Patienten ist auch der Erfahrungs- und Wissenstand in Diagnostik und Therapie sowohl bei Ärzten als auch bei den Patienten und deren Angehörigen gering. Da genetische Veränderungen die zentrale Steuerung des Zellwachstums stören, können ganz verschiedene Organsysteme wie Gehirn, Haut, Augen, Herz, Nieren, Lunge erkranken. Die Diagnose von Fehlbildungen des Herzens und der Nieren, die durch TSC ausgelöst wurden, sowie Ansätze für eine frühzeitige Therapie standen so auch im Mittelpunkt der einführenden Referate zum Auftakt. Die Diskussion von Behandlungen und Krankheitsverläufen bei Patienten machte deutlich, dass ein sehr frühzeitiges, sicheres Erkennen der Erkrankung den Verlust von Funktionen begrenzen kann. Die von Referenten aus Universitätskliniken und Tuberöse-Sklerose-Zentren vorgestellten Fallbeispiele zeigten, wie viele Gesichter diese Erkrankung hat und wie wichtig es ist, Wissen und Kompetenzen zu teilen.
Bei 80 Prozent der an TSC Erkrankten führen die Wucherungen im Gehirn zu einer Epilepsie, häufig sogar zu einer schweren Epilepsieerkrankung einhergehend mit dem Verlust von geistigen und körperlichen Fähigkeiten. Psychiatrische und psychologische Probleme in Verbindung mit TSC bestimmten den zweiten Tag des Symposiums. Angesichts der geringen Patientenzahl ist auch das Interesse der Pharmaindustrie an der Entwicklung von Medikamenten sehr gering. Einen Silberstreif am Horizont der Hoffnungen konnte per Videokonferenz Prof. David Franz (Children‘s Hospital of Cincinnati, USA) mit seinen Erfahrungen mit dem Medikament Everolimus aufzeigen. Studien zeigen, dass das Medikament bei manchen Patienten in der Lage ist, die durch TSC entstehenden unkontrollierten Wucherungen und die Epilepsie zu begrenzen. Der entstandenen Euphorie durch die Diskussion um die Freigabe von Cannabispräparaten zur Behandlung von schwer behandelbaren neurologischen Erkrankungen begegnete Dr. Thomas Bast, Chefarzt der Epilepsieklinik für Kinder und Jugendliche Kork, eher zurückhaltend. Er zeigte Verständnis für das Drängen der Eltern, bei ausbleibendem Behandlungserfolg Cannabis als Wirkstoff in die Therapie einzubeziehen. Aus der Sicht des Arztes seien diese Medikamente jedoch noch nicht hinreichend erforscht bzw. nicht effektiver und nebenwirkungsärmer als die sonst eingesetzten Medikamente. Seit 2009 ist das Epilepsiezentrum Kork durchgängig durch die Tuberöse-Sklerose-Gesellschaft Deutschland (TSD) als TSC-Zentrum zertifiziert. Geleitet wird es von Dr.
Epilepsie und das Epilepsiemuseum Kork
Das Epilepsiezentrum Kork ist eines der führenden Epilepsiezentren in Deutschland mit überregionalem Angebot der ambulanten und stationären Diagnostik und Therapie einschließlich Forschung und Lehre. Über die Arbeit mit epilepsiekranken Menschen hinaus begleiten und fördern wir auch Menschen, die nicht an einer Epilepsie erkrankt sind. Orientierung und Rechtsrahmen für das Handeln zugleich ist die UN-Behindertenrechtskonvention.
Ein Museum, das sich einer Krankheit widmet: Das gibt es nicht so häufig. In Kork findet sich eins, das sich mit dem Thema Epilepsie befasst. In dem kleinen Kehler Ortsteil ist eines der führenden Epilepsiezentren Deutschlands beheimatet. Der Mediziner Hansjörg Schneble (82) hat das Zentrum von 1985 bis 2005 geleitet und alles zu der mythenumrankten Erkrankung gesammelt, was ihm unter die Augen kam. Seit 1998 breiten sich die unzähligen Exponate in den beiden oberen Stockwerken einer denkmalgeschützten ehemaligen Essigfabrik im Ortskern von Kork aus. Nicht nur begeisterte Internetkommentare aus aller Welt lassen darauf schließen, dass es sich bei dem Epilepsiemuseum um etwas Einzigartiges handelt. Schließlich ist die Krankheit, der sich das Museum widmet, keine banale Erkältung. Wer sich von Hansjörg Schneble durch seinen „Familienbetrieb“ führen lässt, taucht tief ein in einen Kosmos aus Medizin, Sozial- und Kulturgeschichte und trifft dabei auf unglaubliche Mythen, Anekdoten, Aber- und Wunderglauben. Das beginnt bei den Gesetzestafeln des babylonischen Königs Hammurabi aus dem Jahr 1700 vor Christus, mit denen eine großformatige Zeittafel zur Geschichte der Krankheit einsetzt: Wer einen Sklaven erwarb, der unter Epilepsie litt, hatte ein Rückgaberecht. Einfache Diagnoseverfahren sollten Klarheit schaffen.
Der Arzt hat in seiner Sprechstunde immer wieder Jugendliche angetroffen, die nach einem Discobesuch rätselhafte Anfälle erlebten, steif oder bewusstlos wurden, Schaum vor dem Mund hatten, in seltsame Zuckungen verfielen. „Ein sogenannter großer Anfall kann furchtbar aussehen“, sagt der Neurologe. Er kann durch alles Mögliche ausgelöst werden: Fieberkrämpfe bei kleinen Kindern, ein versehentlicher Stromschlag, Durchblutungsstörungen, Schlafmangel, Alkohol. Von Epilepsie spricht der Neurologe erst, wenn solche Anfälle immer wieder auftreten. Schneble wäre kein leidenschaftlicher Mediziner, wenn er sein Museum nicht nutzen würde, um aufzuräumen mit Vorurteilen, die jahrhundertelang zur Ausgrenzung von Epilepsiekranken beitrugen. Nein, Epilepsie ist keine Erbkrankheit. Nein, sie ist nicht unheilbar. Nein, sie hat nichts mit einer Geisteskrankheit zu tun. Infotafeln bringen die Fakten kurz und knapp auf den Punkt. Eigenhändig hat Hansjörg Schneble gezeichnet, was im Gehirn vorgeht bei verschiedenen epileptischen Anfallsformen, die das ganze Gehirn oder nur einen umgrenzten Herd erfassen können. Auch Laien können mühelos erkennen, was es auf sich hat mit den Ladungen in den Zellen und wie sie sich umkehren können.
Mehr als 300 alte Bücher vom 17. bis 19. Jahrhundert über die „Krankheit der 1000 Namen“ - so der Titel eines eigenen Werkes - hat Schneble gesammelt. In einer Vitrine findet sich etwa das Original einer Doktorarbeit von 1687 über „die Krankheit, vor der man ausspuckt“. Die seltsamsten Behandlungsmethoden haben die Altvorderen sich ausgedacht. Wir sehen Abbildungen, auf denen den Betroff enen während eines Anfalls brutal auf den Kopf geschlagen wird, um die bösen Geister daraus zu vertreiben. In einer Vitrine findet sich ein Pulver aus zermahlenen menschlichen Schädelknochen oder die Duftdrüse eines kanadischen Bibers, deren Sekret als Antiepileptikum in jeder Apotheke vertrieben wurde. Mitte des 19. Jahrhunderts wurden die ersten chemischen Präparate entdeckt, zunächst eher zufällig. Seit den 90er-Jahren werden sie in großer Zahl gezielt entwickelt. Eine ganze Vitrine ist damit gefüllt. Sie dürften, ebenso wie die großen Fortschritte in der Hirnchirurgie, dem heiligen Valentin eine Menge Arbeit abnehmen: Unter den 40 Epilepsieheiligen ist er der wichtigste. Mit unzähligen Votivtafeln ist er im Museum vertreten. Über eine Treppe gelangen wir ins Dachgeschoss und werden empfangen von einer Wand voller Porträts von Berühmtheiten, von Caesar bis Edward Snowden. Auch APO-Mann Rudi Dutschke litt nach dem Attentat, das auf ihn verübt wurde, unter epileptischen Anfällen. Unter der Dachschräge finden sich unzählige Spuren, die die Krankheit in der Kunst hinterlassen hat: Gemälde und Skulpturen, auch von Betroffenen selbst, und Bücher über Bücher: Hansjörg Schneble hat sie alle gesammelt, in Vitrinen ausgestellt mitsamt den vergrößerten Textstellen zur Epilepsie. Dostojewski hat die eigene Krankheit, mit der er sogar Glücksgefühle verband, in zahlreichen Werken verarbeitet.
Epilepsie: Eine Krankheit mit vielen Gesichtern
Epilepsie beschäftigte die Menschheit zu allen Zeiten. sie löste Furcht, Schrecken und Abscheu aus. her zu einer fragwürdigen Berühmtheit. verhängte Heimsuchung oder ein von Dämonen auferlegtes Leiden. unterstellte eine vermutete Ansteckung, die es jedoch niemals gab. Verursacher der üblen Anfälle erkannte. sollten auf eine natürliche Basis gestellt werden. Heilgymnastik. Heilkräuter, nur eine untergeordnete Rolle. Jahrhunderte jedoch keineswegs kontinuierlich weiter. rund tausend Jahre zurück. und Exorzismen wurden zu den Grundpfeilern der Behandlung. hatte die Macht, sondern Gott und seine Heiligen. Valentin. großen Not der Kranken. Aufklärung nur langsam vom Aberglauben der „heiligen Krankheit“ ab. zur zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. einer Sicherung“ kommt, zu einem „Gewitter im Gehirn“. Anfälle. 1867 und in Kork 1892, heute zwei große Epilepsiezentren in Deutschland. eines unkontrollierten epileptischen Anfalls. vor Stürzen tragen. Hoffmann (1809 bis 1894). Neurologe und behandelte auch Kinder mit Epilepsie. Patienten mit Absencen hatte.
Bakterielle Abwehrmechanismen: Der "Korken" auf molekularer Ebene
Das Mikrobiom beherbergt schätzungsweise 100 Billionen Bakterien, die in einer dichten Kolonie aus vielen verschiedenen Stämmen und Arten leben. Wie alle Organismen befinden sich auch Bakterien in einem ständigen Wettstreit um Raum und Ressourcen. Sie führen diesen „Krieg“, indem sie Giftstoffe freisetzen, mit denen sie Konkurrenten töten. Eine der vielen bakteriellen Waffen in diesem unvermeidlichen Kampf ist das Typ-VI-Sekretionssystem (T6SS), das toxische Effektoren in die Feinde transportiert.
Die Gruppen um Stefan Raunser vom Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund und John Whitney von der McMaster University in Kanada haben nun gemeinsam die hochaufgelöste 3D-Struktur eines solchen Effektors von Pseudomonas protegens mittels Kryo-Elektronenmikroskopie aufgeklärt. Das Effektorprotein namens RhsA hat eine toxische Komponente, die entsichert und abschussbereit in einem molekularen Kokon sitzt, der durch eine korkenartige Struktur versiegelt ist. Das nützliche Bakterium Pseudomonas protegens schützt Pflanzen vor Pilzen und Bakterien. Tatsächlich liegt diesem scheinbar selbstlosen Akt ein komplexes System zugrunde, aus dem heraus die Bakterien durch die Beseitigung ihrer Konkurrenten versuchen, eine biologische Nische zu besetzen. Zu diesem Zweck haben die Bakterien ein Arsenal von Giften und eine Vielzahl von Injektionssystemen entwickelt und sich so für den Kampf gerüstet.
Einer der am häufigsten genutzten Injektionsapparate in Gram-negativen Bakterien ist das Typ-VI-Sekretionssystem. Wird diese Maschinerie aktiviert, entsteht im Zellinneren ein Nanoröhrchen, durch das ein Giftpfeil mit tödlichen toxischen Proteinen an der Spitze auf einen Rivalen geschossen wird. Die 3D-Struktur eines dieser toxischen Proteine, die des bakteriellen RhsA-Effektors, wurde nun von den Teams um Stefan Raunser und John Whitney aufgedeckt. "Der Kokon schützt das Bakterium vor seinem selbst produzierten Toxin", sagt Stefan Raunser. "Eine ganz ähnliche Strategie haben wir bereits bei bakteriellen Tc-Toxinen beobachtet." Die Forschenden haben auch gezeigt, dass das Effektorprotein selbst die Versiegelung und das Toxin vom Rest des Proteins abschneidet und so die tödliche Waffe scharf macht. Die Freisetzung der toxischen Komponente ist jedoch nicht möglich, da das Siegel den Kokon noch verschlossen hält. "Wir vermuten, dass eine mechanische Kraft erzeugt wird, wenn der Giftpfeil in das feindliche Bakterium eindringt. Diese entfernt dann das abgespaltene Siegel, ähnlich wie beim Knallen eines Sektkorkens. Damit wäre sichergestellt, dass das Gift zur richtigen Zeit an der richtigen Stelle freigesetzt wird", sagt Stefan Raunser.
In einer Reihe früherer gemeinsamer Projekte haben die Forschenden bereits viele Erkenntnisse über die Funktionsweise des T6SS-Injektionssystems gewonnen. So konnten sie aufdecken, wie die Effektoren in der Zelle transportiert werden, wie sie auf den Giftpfeil geladen werden und wie der Pfeil dann in die Wirtszelle gebracht wird. "Unsere jüngste gemeinsame Arbeit liefert nun molekulare Einblicke in den Bewaffnungsprozess von Rhs-Effektoren und seine Bedeutung für die Freisetzung von Toxinen. Ich bin sehr optimistisch, dass unsere weitere Zusammenarbeit noch mehr Details der T6SS-Maschinerie aufdecken wird.