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Originalpublikation

Frank Maixner et. al.
The 5,300-year-old Helicobacter pylori genome of the Iceman
DOI

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Die Erfindung der Landwirtschaft gilt als Revolution der Menschheitsgeschichte: Vor rund 7500 Jahren breiteten sich Ackerbau und Viehzucht in Mitteleuropa aus. Im Zuge dieser Entwicklungen musste sich der Mensch an neue Umweltbedingungen, ein verändertes Nahrungsangebot, sowie den engen Kontakt zu domestizierten Tieren und deren Krankheitserregern anpassen. Die damit verbundenen Selektionsprozesse spiegeln sich im Genom heutiger Europäer wider. Ein Forscherteam um Wolfgang Haak und Johannes Krause vom Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte hat dazu nun neue Erkenntnisse gewonnen.

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Gastritis-Erreger in Ötzi gefunden

Helicobacter pylori-Genom der Gletschermumie entschlüsselt

7. Januar 2016

Das Bakterium Helicobacter pylori findet sich heute bei der Hälfte aller Menschen im Magen. Unter ungünstigen Bedingungen kann es Magengeschwüre und Krebs verursachen. Einem internationalen Forschungsteam unter Beteiligung von Forschern des Max-Planck-Instituts für Menschheitsgeschichte ist es nun gelungen, ein H. pylori-Genom aus der 5300 Jahre alten Gletschermumie Ötzi zu entschlüsseln. Überraschenderweise ergab der Vergleich mit heutigen H. pylori-Bakterien, dass der Stamm der Gletschermumie asiatischen und nicht europäischen Stämmen ähnelt. Dieses Ergebnis wirft neue Fragen zu den frühen Wanderungsbewegungen der Menschen nach Europa auf.
<p>In der Rekonstruktion hat &Ouml;tzi leicht lachen. In der Realit&auml;t qu&auml;lten ihn wahrscheinlich Magenprobleme. Das ergab die Genomanalyse seiner Magenbakterien.</p> Bild vergrößern

In der Rekonstruktion hat Ötzi leicht lachen. In der Realität quälten ihn wahrscheinlich Magenprobleme. Das ergab die Genomanalyse seiner Magenbakterien.

Frühere Studien haben gezeigt, dass Ötzi in Südeuropa, in den östlichen italienischen Alpen lebte und und zu den frühen europäischen Ackerbauern zählte. Vor fast drei Jahren begannen Forscher der Europäischen Akademie in Bozen auch den Magen der Mumie näher zu untersuchen. Zusammen mit Kollegen in Kiel, Wien, Südafrika und Forschern des Max-Planck-Instituts für Menschheitsgeschichte in Jena extrahierten sie aus dem 5300 Jahre alten Gewebe genetisches Material und reicherten es spezifisch für die DNA von Helicobacter pylori an. Es gelang dem Forscherteam genügend altes Erbmaterial zu isolieren um das gesamte Genom dieser alten Bakterien zu rekonstruieren.

Bei der Untersuchung des Bakteriengenoms aus der Kupferzeit stellte sich heraus, dass dieses Merkmale trägt, die für eine hohe Virulenz sprechen und in heutigen Patienten zu Magenschleimhautentzündungen führen können. In den Magenresten von Ötzi fanden sich zudem Eiweiße, die auch heutzutage in Menschen mit H. pylori-Infektionen nachweisbar sind. Ein Zehntel der Infizierten entwickelt zumeist im Alter Magenprobleme. „Ob Ötzi Gastritis oder Magengeschwüre hatte, können wir nicht mit Sicherheit sagen, da seine Magenschleimhaut nicht mehr existiert und sich die Krankheiten dort zuerst manifestieren. Die Voraussetzungen für eine solche Erkrankung waren jedoch gegeben“, schildert Albert Zink, Mikrobiologe in Bozen, die Magenbeschaffenheit des Mannes aus dem Eis.

Bakterienvariante stellt Einwanderungsgeschichte in Frage

Da H. pylori meist innerhalb von Familien auf die folgenden Generationen übertragen wird, eignet sich der Erreger hervorragend um Wanderungsbewegungen von Menschen zu untersuchen. Untersuchungen haben gezeigt, dass es Varianten gibt, die besonders häufig in bestimmten Teilen der Welt auftreten. Ein Vergleich des historischen Helicobacter-Stammes mit heute bekannten Formen aus Europa und Asien überraschte jedoch die Forscher. „Wir sind davon ausgegangen, dass der Stamm der Gletschermumie den heutigen europäischen Stämmen ähnelt, doch verschiedene Analysen lieferten das gleiche Ergebnis – die Verwandtschaft ist zu den asiatischen Stämmen am größten“, erklärt Alexander Herbig vom MPI für Menschheitsgeschichte, einer der Hauptautoren der Studie.

Dieses Ergebnis stellt die bisherigen Annahmen zu den verschiedenen Einwanderungsbewegungen in Europa in Frage. „Bislang ist man davon ausgegangen, dass die neolithischen Bauern bereits die europäische Variante in sich trugen, als sie Europa besiedelten. Da Ötzi als früher Bauer aber die asiatische Variante beherbergte, muss es nach Ötzi eine weitere Einwanderung nach Europa gegeben haben, von Menschen, die die heutige europäische Variante des Erregers mitbrachten“, erläutert Johannes Krause vom MPI und führt weiter aus: „die Besiedlungsgeschichte Europas ist sehr komplex und wird auch in der Zukunft immer wieder mit neuen Erkenntnissen überraschen“. Doch diese Studie liefert bislang nur erste Hinweise auf bisher unbekannte Migrationswellen nach Europa. Weitere Vergleiche mit historischen Funden aus Asien und Afrika aus unterschiedlichen Epochen sind nötig, um die europäischen Wanderungsbewegungen nachvollziehen zu können.

KG

 
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