Cholera-Toxin-Mechanismus: Wie Vibrio cholerae profunden Durchfall verursacht

Cholera-Toxin (CT) und hitzelabile Toxin (LT) von Vibrio cholerae kapern die intrazelluläre Signalgebung des Darmepithels und verursachen massiven sekretorischen Durchfall. Die molekulare Kaskade ist ein klassisches Beispiel für bakterielle Pathogenese.

Molekularer Mechanismus

1. Bindung: CT B-Subunit-Pentamer bindet GM1-Gangliosid auf der apikalen Membran von Enterozyten.
2. Internalisierung: A-Subunit (ADP-Ribosyltransferase) gelangt ins Zytosol.
3. ADP-Ribosylierung: A1-Moiety modifiziert das Gsα-Protein → sperrt es im GTP-gebundenen aktiven Zustand.
4. cAMP-Anstieg: Konstitutive Adenylatcyclase-Aktivierung → ↑ intrazelluläres cAMP.
5. CFRT-Aktivierung: cAMP öffnet den zystischen Fibrose-Transmembran-Leitfähigkeitsregulator (CFTR) Cl⁻-Kanal.
6. Sekretion: Cl⁻-Efflux → Na⁺ & Wasser folgen parazellulär → isotone Flut flutet das Lumen.

Klinische Korrelate

• „Reiswasser“-Stuhl: Schleimflocken in wässriger Flüssigkeit.
• Schnelle Austrocknung, Hypokaliämie, metabolische Azidose.
• ORT (orale Rehydratationstherapie) mit Glukose-Elektrolyt-Lösung nutzt den SGLT1-Cotransport (Glukose verbessert Na⁺/Wasser-Absorption) – lebensrettend.

Andere Virulenzfaktoren

Toxin-koregulierter Pilus (TCP) zur Kolonisation; Biofilmbildung; Accessoire-Toxine (Hämolysin, Enterotoxin).