EHEC-Erreger ist tödlicher als seine Vorgänger

Der neue EHEC-Erreger ist nicht nur aggressiver und tödlicher als seine Vorgänger, er kann wahrscheinlich auch ins Gemüsegewebe eindringen und sich dort vermehren.

In der Intensivstation der 3. Medizinischen Klinik des Universitätsklinikums in Hamburg-Eppendorf starren Ärzte und Schwestern ­gebannt auf die Monitore. Mehrfach schon verloren sie den Kampf gegen den teuf­lischen EHEC-Erreger, der bis Freitag der Vorwoche 18 Menschenleben gefordert hat. ­Insgesamt haben sich in Deutschland bisher an die 2000 Personen mit dem Erreger infiziert, etwa ein Viertel davon entwickelte das gefährliche, so genannte hämolytisch-urämische Syndrom (HUS), das bis zum totalen Nierenversagen und zum Tod führen kann.

Die Seuche grassiert vor allem in Schleswig-Holstein, Niedersachsen und im Raum Hamburg. Vereinzelte Fälle gibt es aber auch in anderen deutschen Bundesländern wie in Nordrhein-Westfalen und sogar im benachbarten Bayern. Insgesamt zwölf Länder meldeten bisher EHEC-Fälle, darunter auch Österreich. In fast allen Fällen handelt es sich dabei um Personen, die sich zuvor in Deutschland aufgehalten hatten.

Während die verzweifelte Suche nach dem Ursprung der Epidemie weiterging, meldeten am Donnerstag der Vorwoche deutsche und chinesische Forscher einen ersten Durchbruch: Es ist ihnen gelungen, den Erreger, der bei den Erkrankten gefunden wurde, zu identifizieren. Laut Hilde Kruse, der für Nahrungsmittelsicherheit zuständigen Referentin bei der Weltgesundheitsorganisation WHO, handelt es sich bei dem Darmkeim nicht, wie bisher angenommen, um eine Mutation des seltenen Serotyps O104:H4, sondern vermutlich um eine Kreuzung aus zwei bekannten Serotypen des Escherichia-coli-Bakteriums.

Aufgrund gleicher Oberflächenmerkmale hatten Forscher des Robert-Koch-Ins­tituts den aktuellen Krankheitserreger als Serotyp O104:H4 identifiziert.

Wie das deutsch-chinesische Forscherteam aber nun herausfand, hat sich das Bakterium im Lauf der Zeit zusätzlich Gene eines anderen Escherichia-coli-Stamms angeeignet, was seine Aggressivität erklären könnte. Die Wissenschafter fanden im Erbgut des Keims jedenfalls Anteile zweier völlig unterschiedlicher Bakterienstämme. „Dieser Stamm ist nur ein ganz entfernter Verwandter der üblichen EHEC-Bakterien“, erklärte der Bakteriologe Holger Rohde vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf vergangenen Donnerstag gegenüber „Spiegel-Online“.

Noch sind die Gen-Sequenzierungen nicht abgeschlossen, aber bisherige Auswertungen zeigen, dass der neue Krankheitserreger offenbar in der Lage ist, länger im Darm zu verweilen und dort mehr Schaden anzurichten. Er schafft das durch einen stärkeren Bindungsmechanismus, mit dem er sich an die Darmzellen heftet, durch ein besonderes Resistenzprofil und durch eine Reihe weiterer Charakteristika, die ihn infektiöser machen und mehr Gifte produzieren lassen.

EHEC-Bakterien setzen beim Absterben toxische Substanzen frei, welche die roten Blutkörperchen attackieren und die Zahl der Blutplättchen herabsetzen, was die Proteinsynthese in Darm- und anderen Zellen stört und schließlich zum Nierenversagen führt. Bisher sind der Seuche großteils Frauen mittleren Alters zum Opfer gefallen, weshalb Experten vermuten, die Erkrankung könnte durch Kreuzkontamination beim Hantieren mit infizierten Lebensmitteln in der Küche passiert sein. Wer die Krankheit überlebt, leidet an den Folgen oft sein Leben lang. Viele Patienten entwickeln Bluthochdruck, bedürfen der Dialyse oder sogar einer Nierentransplantation.

Angesichts der weiter wachsenden Gefahr lieferten sich Wissenschafter des Berliner Robert-Koch-Instituts sowie anderer wissenschaftlicher Einrichtungen einen Wettlauf mit der Zeit, um endlich die wahre Quelle des Erregers zu finden, „die Nadel im Heuhaufen“, wie sie sagen. Mit der quälenden Ungewissheit stieg die Verunsicherung der Bevölkerung, und mit jedem Tag sank die Chance, den Ursprung der Seuche zu finden, weil der Keim unter bestimmten Bedingungen nicht lange überlebt, sodass sich seine Spur verliert. Ob es den Forschern gelungen ist, die Quelle zu finden, war bis Redaktionsschluss am vergangenen Freitagabend nicht klar.
Schon jetzt steht aber fest: Es handelt sich um den bisher größten Ausbruch dieser Art in Europa, der trotz hoch entwickelter Monitoring- und Sicherheitssysteme passiert ist. Er muss zu neuen Forschungsanstrengungen führen, gerade deshalb, weil es sich bei dem Krankheitserreger nicht um einen mutierten, schon bisher bekannten Stamm handelt, sondern um einen bisher nicht bekannten, besonders aggressiven Erregertyp und weil für den Schweregrad der Erkrankung auch die individuelle Genetik infizierter Personen eine Rolle spielt.

Die Forscher werden sich aber auch die Übertragungswege nochmals genauer ansehen müssen. Da der Keim vor allem im Rinderkot vorkommt, muss es irgendeine Verbindung zwischen den Fäkalien und Nahrungsmitteln geben, sprich eine Verunreinigung von Rohmilch, rohem Fleisch oder frischem Gemüse. Der Umstand, dass andere EHEC-Erreger, die nicht Auslöser der aktuellen Epidemie sind, auf der Oberfläche von spanischen Biogurken entdeckt wurden, kann ein Zufall sein. Die Kontamination muss auch nicht in Spanien, sie kann genauso gut in Deutschland passiert sein. Aber dass eine solche Verunreinigung von Gemüse überhaupt auftritt, gibt den Experten zu denken. „Ein Fäkalkeim hat auf einem Lebensmittel nichts verloren“, sagt der Wiener Veterinärmediziner und Sachverständige Michael Schönbauer.

Der Fund wirft die naheliegende Frage auf, ob diese Verunreinigung im Zusammenhang mit der (auch in Österreich) noch immer weit verbreiteten Düngung mit Stallmist oder Gülle stehen könnte. Zwar ist eine solche Praxis im Gemüseanbau völlig abwegig und auch verboten, aber manche Insider der Gemüseindus­trie hegen den Verdacht, dass in wasserarmen Gebieten womöglich zur Not flüssige Gülle dazu verwendet wird, um den Wassermangel auszugleichen. Oder dass zum Waschen des frisch geernteten Gemüses verbotenerweise problematisches Wasser aus Kläranlagen verwendet wird. Wenn das so ist, würde verunreinigtes Gemüse aber bald in den Kontrollnetzen hängen bleiben. So gesehen dürften die großen Agrarunternehmen kein Interesse daran haben, sich durch derlei Machenschaften selbst zu schaden. Daher trachten sie, einem drohenden Imageverlust durch eigene Kontrollen vorzubeugen.

In diversen Internetforen tauchen deshalb bereits ­Verschwörungstheorien auf, eine undefinierte Agrar- und Kunstdünger-Mafia habe absichtlich Biogemüse mit Fäkalkeimen kontaminiert, um dem Biosektor zu schaden. Wie der Innsbrucker Mikrobiologe Reinhard Würzner im profil-Interview anhand eines konkret untersuchten Beispiels darlegt, könnten die Ursachen aber viel profaner sein: In Regionen, wo Getreideanbau oder Viehzucht unter Einsatz von Fäkaldüngern im Nahbereich von Gemüsefeldern betrieben wird und wo mitunter die Vorschriften bezüglich Stallmist- und Gülledüngung nicht so streng genommen werden, könnten EHEC-Keime leicht durch Auswaschung, im Nahbereich eventuell sogar durch Wind übertragen werden. Das sei zumindest nicht auszuschließen.

Es gibt aber noch zahlreiche andere Möglichkeiten, die genauer untersucht gehören. Nach bisherigem Wissensstand wird der EHEC-Keim durch Wiederkäuer ausgeschieden, die zwar Träger des Pathogens aus der Familie der Kolibakterien sind, dar­an aber nicht selbst erkranken. Üblicherweise sind es Hirsche und Rehe, ebenfalls Wiederkäuer, die den Fäkalkeim mit ihrem Kot auf Kuhweiden verbreiten. Die Rinder, wie übrigens auch Schafe und Ziegen, nehmen den Keim mit dem Grünfutter auf und hinterlassen ihn ihrerseits wieder auf der Weide oder nehmen ihn abends mit in den Stall. Über den Kot und den verschmutzten Euter können Bakterien in die Milch gelangen.

Aus diesem Grund unterliegen Ab-Hof-Milchverkäufe, die es in weiten Teilen des Bundesgebiets, vor allem in westlichen Bundesländern, nach wie vor gibt, strengen Vorschriften. Bauernverbände veranstalten Schulungen, um Viehzüchter und Sennpersonal auf Gefahren aufmerksam zu machen.

Gleichwohl gehört der Genuss frischer Almmilch für viele deutsche Bergwanderer zum Urlaubserlebnis. Hygieniker und Tierpathologen warnen aber insbesondere davor, Kindern Rohmilch zu verabreichen, wie es vor allem Bio- und Naturliebhaber gerne tun. „Oft passiert nix. Aber wenn etwas passiert, ist das furchtbar“, sagt Veterinär Schönbauer. Auch Streichelzoos sind für Stadtkinder eine nette Abwechslung, aber nicht völlig ungefährlich.

Das Bild, das sich viele Städter von der Natur machen, ist generell grob verschoben. Sie träumen von einer Landwirtschaft des 19. Jahrhunderts, wie sie in Kinder- und Schulbüchern propagiert wird, und blenden die oft brutalen Fakten dieser angeblichen Idylle aus. Selbst ältere Menschen, die es noch anders erlebt haben, schwärmen nur von den romantischen Seiten ihrer Kindheit, die Schattenseiten haben sie verdrängt. So kommt es, dass viele Österreicher unter kräftiger Mithilfe der Naturpropagandisten und Bio-Marketingstrategen von einer Welt träumen, „in der alles besser war“.

Neue Produktionsmethoden und neues Konsumverhalten schaffen aber auch neue und sich ständig verändernde Probleme, deren Trends sich aus den Jahresberichten der EU und der österreichischen Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (AGES) ablesen lassen. Führten bei den Beanstandungen lange Zeit die Salmonellen, so sind es heute Campylobacter-Bakterien, Durchfallerreger, die vor allem in rohem Fleisch und im Tauwasser von Tiefkühlgeflügel vorkommen (191.000 EU-weit registrierte Fälle im Jahr 2008, bei hoher Dunkelziffer). Erst an zweiter Stelle kommen Salmonellen (132.000 Fälle) und weit abgeschlagen EHEC-, Listerien- oder Brucellen-Bakterien (unter 10.000 Fälle).

In der wissenschaftlichen Literatur taucht der EHEC-Keim (steht für Enterohämorrhagische Escherichia coli) erstmals in den achtziger Jahren auf. 1982 hatten Kolibakterien von so genannten Shigellen, den Auslösern der seltenen Bakterien-Ruhr, ein Gen übernommen, das sie befähigt, Toxine zu bilden. Diese giftigen Subs­tanzen führen im menschlichen Organismus zu blutigen Durchfällen und in der Folge zu Nierenversagen, also zu jenen schwerwiegenden Krankheitserscheinungen, die heute im Zusammenhang mit der EHEC-Epidemie in Deutschland als HUS-Syndrom auftreten.
Die Statistik der EHEC-Ausbrüche führten bisher Länder wie Argentinien und die USA mit ihren riesigen ­Rinderherden an. Mangelnde Hygiene bei der Schlachtung und die Gepflogenheit, Steaks und Hamburger nicht durchzubraten, erwiesen sich wiederholt als Auslöser der gefähr­lichen Darmkrankheit, auch „Hamburger disease“ (Hamburger-Krankheit) genannt. EHEC-Erreger tauchten in den USA aber auch auf Spinatblättern und Jungzwiebeln auf, die aus mexikanischer Produktion stammten, was den Verdacht nährt, dass dort die so genannte „Kopfdüngung“ von Gemüse mittels flüssiger Gülle nicht unbekannt ist. In den USA wurde der EHEC-Keim sogar schon in Fruchtsäften entdeckt.

Eines der Charakteristika dieser EHEC-Bakterien ist, so erklärt Konrad Domig, Leiter der Arbeitsgruppe Lebensmittelmikrobiologie und -hygi­ene im Institut für Lebensmittelwissenschaften der Wiener Universität für Bodenkultur (BOKU), dass sie wesentlich umweltresistenter sind als normale Kolibakterien. Sie könnten beispiels­weise in Kuhfladen oder im Grundwasser lange überleben. Laut Domig benötige man zum Nachweis von EHEC spezielle Methoden. Das zum Nachweis gewöhnlicher E.coli-Bakterien eingesetzte Methodenspektrum sei dafür nicht geeignet.

Münchener Forscher konnten im Vorjahr im Glashausversuch überdies zeigen, dass der EHEC-Keim auch imstande ist, ins Pflanzengewebe oder in Pflanzenorgane einzudringen, was eine neue Sichtweise eröffnet: nämlich, dass sich der Keim in der Pflanze vermehren und halten kann. „Die Frage ist: Gab es das schon immer? Für mich ist das eine große, alarmierende Neuigkeit“, sagt ­Domig.

Noch etwas beunruhigt den Wiener Forscher: Bisher wurde das durch den EHEC-Keim hervorgerufene HUS-Syndrom vor allem bei Kindern beobachtet, bei denen das Immunsystem noch nicht entsprechend ausgebildet ist. Doch beim aktuellen Ausbruch der Epidemie in Deutschland zeigt sich plötzlich, dass auch Erwachsene betroffen sind. „Es war zu befürchten, dass sich da ein neues Problem entwickelt“, sagt Domig. „Es muss untersucht werden, wieso der aktuelle Ausbruch dieses Ausmaß erreicht.“

Laut dem Berliner Robert-Koch-Institut hat es nie zuvor in so kurzer Zeit so viele EHEC-Fälle gegeben. Österreich ist von dem Ausbruch bisher nur indirekt betroffen. Zwar wurde am vergangenen Donnerstag bekannt, dass bei einem an starkem Durchfall erkrankten Buben aus dem Tiroler Unterland EHEC-Bakterien entdeckt wurden, es handelt sich dabei aber um einen schon bisher bekannten EHEC-Erreger. Alle anderen bisher in ­österreichischen Spitälern behandelten Personen hatten sich zuvor in Deutschland aufgehalten und vermutlich dort angesteckt.

Am Donnerstag der Vorwoche berichtete der ORF von einer Deutschen, die in Osttirol auf Urlaub war, sich aber offenbar zuvor noch in ihrem Heimatland mit dem Keim infiziert hatte. Zwei deutsche Radfahrer, deren schwere Durchfallsymptome schon am vorvergangenen Wochenende in Linz behandelt wurden, waren zwar mit dem EHEC-Keim infiziert, konnten aber das Krankenhaus schon zu Beginn der Vorwoche wieder verlassen. Bei einem Österreicher, der Mitte der Vorwoche mit EHEC-ähnlichen Symptomen ins Klinikum St. Pölten eingeliefert worden war, bestätigte sich der Verdacht nicht.

Hoffnung gibt eine neue Therapie, an deren Entwicklung ein Innsbrucker Forscherteam unter Leitung des Mikrobiologen Reinhard Würzner, stellvertretender Direktor der Sektion Hygiene und Medizinische Mikrobiologie an der Medizinischen Universität, maßgeblich beteiligt war. Das aus dieser Entwicklungsarbeit hervorgegangene Medikament wird derzeit mit ersten Erfolgen gegen das HUS-Syndrom bei schwer erkrankten EHEC-Patienten in Deutschland eingesetzt. Es handelt sich dabei um einen Antikörper, der in die Immunregulation eingreift.

„Bei vielen Infektionskrankheiten im Endstadium ist für einen fatalen Ausgang weniger der auslösende Erreger als vielmehr die überschießende Reaktion des Immunsystems verantwortlich“, erklärt Würzner. Diese überschießende Reaktion zerstört die Niere und führt zum HUS-Syndrom.

Das Medikament mit dem Wirkstoff Eculizumab ist bereits seit dem Jahr 2007 auf dem Markt, wurde aber bisher nur bei einer atypischen Form des HUS-Syndroms eingesetzt, deren Auslöser nicht EHEC ist. Die Innsbrucker Forscher lieferten nun einen zweiten Baustein nach, der das Medikament auch gegen das HUS-Syndrom bei EHEC-Infektionen wirksam machen könnte.

Mitarbeit: Tina Goebel