- Guedes M, Peters S, Joshi A, et al. Uropathogenic Escherichia coli invade luminal prostate cells via FimH–PPAP receptor binding. Nat Microbiol. 2026;11(2):535–550. https://doi.org/10.1038/s41564-025-02231-0 (letzter Zugriff: 15.10.2026).
Um die Infektion unter kontrollierten Bedingungen untersuchen zu können, entwickelten die Forschenden aus Stammzellen der Mausprostata ein Modell, das wesentliche Eigenschaften des Prostataepithels nachbildet. Dieses Gewebe infizierten sie mit verschiedenen E.-coli-Stämmen: dem häufig verwendeten UPEC-Referenzstamm UTI89 sowie drei klinischen Isolaten von Patienten mit akuter oder chronischer Prostatitis. Anschließend überprüften sie ausgewählte Ergebnisse ex vivo an menschlichem Prostatagewebe.
E. coli nutzt je nach betroffenem Organ unterschiedliche Infektionsstrategien: In der Blase können UPEC in oberflächliche Urothelzellen eindringen, sich dort vermehren und intrazelluläre Gemeinschaften beziehungsweise persistierende Reservoirs bilden. Das kann dazu beitragen, dass die Bakterien der Immunabwehr, Antibiotika und der Ausschwemmung mit dem Urin entgehen. In der Niere wurden dagegen unter anderem extrazelluläre biofilmähnliche Gemeinschaften beschrieben.
Für die Prostata war bislang unklar, ob E. coli überhaupt aktiv in das Epithel eindringt und sich dort intrazellulär vermehren kann. Die aktuelle Studie schließt einen Teil dieser Wissenslücke: Im Prostatamodell wurden nur lebende, nicht aber abgetötete Bakterien intrazellulär nachgewiesen (ein Hinweis auf einen aktiven Invasionsprozess). Bevorzugtes Ziel waren luminale Epithelzellen; basale Zellen wurden deutlich seltener infiziert. Im weiteren Verlauf nahm die Zahl der Bakterien innerhalb der luminalen Zellen zu. Die Präferenz für diesen Zelltyp zeigte sich auch am menschlichen Prostatagewebe: Dort hafteten E. coli ebenfalls deutlich häufiger an luminalen als an basalen Zellen.
Für die Anheftung an Wirtszellen im Harntrakt nutzt UPEC verschiedene Oberflächenstrukturen. Eine wichtige Rolle spielt das Adhäsin FimH an der Spitze seiner Typ-1-Pili. In der Blase bindet FimH unter anderem an Oberflächenproteine wie Uroplakin 1A und Integrine. Diese bekannten FimH-Rezeptoren sind in der Prostata jedoch nicht oder nur in geringem Maß vorhanden. Die Forschenden suchten deshalb nach einem prostataspezifischen Bindungspartner und identifizierten PPAP, die prostatische saure Phosphatase, als wichtigen Rezeptor auf luminalen Prostatazellen.
Fehlte FimH, drangen deutlich weniger Bakterien in die Zellen ein. Einen ähnlichen Effekt beobachtete die Arbeitsgruppe, wenn sie in den Prostatazellen das Gen für PPAP gezielt ausschaltete, sodass der Rezeptor fehlte: Sowohl die anfängliche Invasion als auch die spätere intrazelluläre Vermehrung nahmen ab. Ganz verhindert wurde die Infektion allerdings nicht. Das spricht dafür, dass E. coli möglicherweise noch weitere Adhäsine oder Wirtsrezeptoren nutzen kann.
Interessant war auch der Effekt von D-Mannose in diesem Versuchsaufbau. Der Zucker wird in der Urologie bereits zur Rezidivprophylaxe bei unkomplizierten Harnwegsinfektionen eingesetzt. Bekannt ist, dass D-Mannose an FimH binden und dadurch das Andocken des Adhäsins an Wirtszellen erschweren kann.
Auch die neu beschriebene Verbindung zwischen FimH und PPAP in der Prostata ließ sich auf diesem Weg beeinflussen: D-Mannose störte das Andocken von FimH an PPAP. Im Prostatamodell drangen in Gegenwart des Zuckers weniger E. coli in die Zellen ein. Auch am menschlichen Prostatagewebe verringerte D-Mannose die bakterielle Anheftung deutlich.
Die Ergebnisse zeigen erstmals genauer, wie E. coli das Prostataepithel infiziert. Zugleich wird deutlich, dass UPEC offenbar je nach Gewebe unterschiedliche Rezeptoren zum Andocken nutzt. Therapeutisch ist das interessant, weil das bakterielle Adhäsin FimH bereits als Zielstruktur für Hemmstoffe und Impfstrategien bei Harnwegsinfektionen untersucht wird. Möglicherweise könnten solche FimH-gerichteten Therapien künftig auch für die Prävention oder Behandlung bakterieller Prostatitiden relevant werden. Auch D-Mannose rückt damit als mögliche Präventionsoption in den Fokus; ob sich daraus ein klinischer Nutzen ableiten lässt, müssen aber weitere Studien zeigen.