Nasales Mikrobiom: Wenn Nachbarn Krankheitserreger mitversorgen

Die Besiedlung der menschlichen Nasenschleimhaut durch Staphylococcus aureus wird maßgeblich durch die unmittelbare bakterielle Nachbarschaft beeinflusst. Während das Bakterium bei zahlreichen Menschen symptomlos persistiert, kann es potenziell schwere Infektionen auslösen. Die Ursachen für die interindividuell unterschiedliche Besiedlungsdynamik von S. aureus waren bislang nur ansatzweise geklärt.

Nährstoffdynamik und stamm-spezifische Wechselwirkungen

Eine neue Studie unter Leitung von Simon Heilbronner, Professor für Mikrobiologie am Biozentrum der LMU, demonstriert nun die Schlüsselrolle des Nasenmikrobioms. Die assoziierten Mikroorganismen können das Wachstum von S. aureus sowohl inhibieren als auch stimulieren. Ausschlaggebend hierfür sind der spezifische Stoffwechsel des jeweiligen S. aureus-Stammes sowie das Konsum- und Freisetzungsverhalten von Nährstoffen innerhalb der Bakteriengemeinschaft. Wie das Team im Fachmagazin Microbiome beschreibt, variiert diese Wirkung stark in Abhängigkeit von den konkreten Bakterienkompositionen und Stammlinien. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir das Nasenmikrobiom nicht einfach in ‚gute‘ und ‚schlechte‘ Bakterien einteilen können. Entscheidend ist, welche Mikroorganismen zusammenleben und welche Nährstoffe sie sich gegenseitig zur Verfügung stellen oder wegnehmen“, sagt Simon Heilbronner.

Metabolische Adaption am Beispiel Tyrosin

Besonders prägnant zeigt sich dieser Effekt bei der Aminosäure Tyrosin. Unter den nährstoffarmen Bedingungen des nasalen Habitats sind bestimmte S. aureus-Stämme auf externes Tyrosin angewiesen – ein Mangel, den spezifische Bakteriengemeinschaften durch Nährstoffbereitstellung kompensieren können. Bei der Analyse von 512 humanen S. aureus-Stämmen zeigte sich bei 40 Stämmen ein versträrktes Wachstum durch Tyrosingabe. Interessanterweise bietet diese auxotrophe Abhängigkeit metabolische Vorteile: Bei ausreichender Tyrosinverfügbarkeit spart S. aureus energetische Ressourcen durch die Einstellung der Eigensynthese. Diese metabolischen Unterschiede beeinflussen auch im Tiermodell nachweislich die Besiedlungseffizienz in Präsenz anderer Nasenbakterien.

Implikationen für Mikrobiom-Interventionen

Diese Erkenntnisse liefern wichtige Ansätze für zukünftige Therapien zur gezielten Modulation des Nasenmikrobioms zwecks Erregerverdrängung. „Wenn wir eines Tages gezielt probiotische Bakterien gegen S. aureus einsetzen wollen, müssen wir diese Wechselwirkungen verstehen“, so Heilbronner. „Wir wollen Gemeinschaften schaffen, die dem Krankheitserreger Ressourcen entziehen – und nicht solche, die ihn unbeabsichtigt mit Nährstoffen versorgen.“

Quelle

Ludwig-Maximilians-Universität München (10/2026)