Thomas Ratteis Arbeit erinnert ein bisschen an die eines Kriminalisten. Er sieht Karteien mit den Profilen von Verdächtigen durch und vergleicht deren Eigenheiten mit den am Tatort gefundenen Indizien. Die Kandidaten in seiner Datenbank sind allerdings mikroskopisch klein. Und nach ihren Spuren sucht der Bioinformatiker von der Universität Wien nicht an den Schauplätzen von Straftaten, sondern in Mumien, alten Knochen oder lebenden Menschen.

Er und seine Kollegen interessieren sich für das Heer von Bakterien, Pilzen und anderen Mikroorganismen, die sich den menschlichen Körper als Lebensraum ausgesucht haben. Durch sie haben die Wissenschaftler mehr über die Gesundheitsprobleme eines echten Promis herausgefunden. Gemeinsam mit Frank Maixner und Albert Zink vom Eurac Institut für Mumien und den Iceman im italienischen Bozen sind sie im Körper der Gletschermumie Ötzi auf Spurensuche gegangen.

Mundbakterien im Hüftknochen

Obwohl dieser berühmte Mann aus dem Eis schon vor rund 5 300 Jahren starb, hat sich sein gefriergetrockneter Körper erstaunlich gut erhalten. Deshalb konnten Wissenschaftler ihm in den letzten Jahren schon eine ganze Menge Geheimnisse entlocken. So hat ein Team um Andreas Keller von der Universität des Saarlandes bereits im Jahr 2012 das komplette Genom von Ötzi veröffentlicht. Aus einem winzigen, nur ein zehntel Gramm schweren Stück des Hüftknochens hatten die Forscher das Erbmaterial DNA isoliert und entschlüsselt.

Allerdings enthielt die Probe nicht nur Erbgut von Ötzi selbst, sondern auch das seiner mikrobiellen Mitbewohner. „Bei solchen Studien sequenziert man zwangsläufig auch DNA von Bakterien, Pilzen und anderen Mikroorganismen mit“, erklärt Thomas Rattei. Dieses fremde Erbgut haben er und seine Kollegen nun genauer unter die Lupe genommen. Am Computer haben sie die DNA-Sequenzen mit denen von Bakterien verglichen, deren Bausteinfolgen schon bekannt sind. So lassen sich Verdächtige einkreisen und dann überführen.

Dabei ist das Team auf zahlreiche Überreste eines Bakteriums gestoßen, das als Parodontose-Erreger berüchtigt ist. Treponema denticola löst Entzündungen aus, die den Halteapparat der Zähne zerstören und damit weltweit die wichtigste Ursache für Zahnausfall sind. Der Nachweis dieses Bakteriums passt gut zu den Ergebnissen einer Computertomografie, die Ötzi bereits massive Zahnprobleme bescheinigte. Doch was machen Mundbakterien im Hüftknochen der Mumie, aus dem die Probe stammt? „Das hat uns auch gewundert“, sagt Rattei. Offenbar war es dem Erreger gelungen, in die Blutbahn zu gelangen und so bis in den gut durchbluteten Knochen vorzudringen.

Um ganz sicher zu gehen, haben die Experten vom Bozner Institut für Mumien und den Iceman allerdings auch noch im Zahnfleisch und in einem Abstrich aus der Mundhöhle nach den Bakterien gesucht – und sind fündig geworden. An der Ursache von Ötzis Zahnproblemen haben sie daher keinen Zweifel mehr.

Erstaunlich an diesem Ergebnis ist vor allem, dass sich die Parodontose-Erreger noch nach Jahrtausenden nachweisen lassen. Denn Treponema denticola gehört zur Gruppe der Spirochäten. Und von diesen Bakterien hatte man angenommen, dass ihre Überreste generell nicht lange erhalten bleiben. Die Forscher hoffen daher, dass sich mit ihrer Methode auch noch Interessantes über die Vergangenheit von anderen Krankheitserregern herausfinden lässt. Zu den Spirochäten gehört auch Treponema pallidum, der Erreger der Syphilis. Und wie dessen Geschichte im Mittelalter und davor verlaufen ist, würden Mediziner nur zu gerne wissen.

Vielleicht lässt sich durch Ötzis Bakterien auch mehr über die Zusammenhänge zwischen Ernährung und Zahnproblemen herausfinden. Schließlich ist bekannt, dass der Mann aus dem Eis bereits zubereitete Speisen wie etwa Getreidebrei gegessen hat. Kann sich dadurch vielleicht sein Parodontose-Risiko erhöht haben? Die Art der Ernährung hat schließlich einen entscheidenden Einfluss darauf, welche Arten von Mikroorganismen sich im Mund und im Verdauungstrakt des Essers ansiedeln können. „Gerade die Verdauung ist ein sehr spannendes Thema, dem wir gerade nachgehen“, sagt Rattei. Die Darmflora von Ötzi enthält jede Menge unerforschte Bakterien, denen er und seine Kollegen auf die Spur kommen wollen. Vielleicht lässt sich so herausfinden, ob Ötzi mit der Verdauung Probleme hatte.

Kühlkammer in Bozen

Sicher identifiziert haben die Mikroben-Fahnder außerdem das Erbmaterial von Clostridien. Das sind Bakterien, die so gut wie überall vorkommen – vom Boden bis zum Verdauungstrakt höherer Lebewesen. Um welche Vertreter dieser großen Gruppe es sich handelt, versuchen sie derzeit genauer einzugrenzen. Zugute kommt ihnen dabei, dass dieses Erbmaterial ungewöhnlich gut erhalten ist. Anders als Ötzis eigene DNA, die der Zahn der Zeit schon kräftig zernagt hat, zeigt das Clostridien-Erbgut kaum Spuren von Zersetzung. Leben die Mikroben vielleicht sogar noch?

Um das herauszufinden müssen die Forscher in den Proben nach Anzeichen dafür suchen, dass die Mikroben-DNA noch aktiv ist. Es müssten sich dann mRNA-Moleküle finden. Das sind Abschriften der DNA-Sequenz, nach deren Vorlage die winzigen Zellfabriken die in den Genen verschlüsselten Proteine herstellen. „Diese mRNA wird viel schneller abgebaut als die DNA“, sagt Rattei. „Wenn wir die sehen, sind lebende Bakterien vorhanden.“ Sollten solche Moleküle nicht auftauchen, muss das nicht bedeuten, dass die Clostridien endgültig das Zeitliche gesegnet haben. Vielleicht verharren sie auch nur in einem Ruhezustand und warten auf bessere Zeiten.

Das wäre für Ötzis Zukunft eine hochinteressante Information. Derzeit liegt die Mumie in einer Kühlkammer im Südtiroler Archäologiemuseum in Bozen. Eine Temperatur von minus 6,5 Grad und eine Luftfeuchtigkeit nahe 100 Prozent simulieren die Bedingungen im Gletscher, die den Körper über so viele Jahrtausende konserviert haben. Doch sind das wirklich die günstigsten Bedingungen, um den Mann aus dem Eis möglichst unversehrt zu erhalten? Experten diskutieren darüber, ob man ihn künftig nicht in einer Stickstoffatmosphäre aufbewahren sollte, wie es bei verschiedenen Kulturgütern üblich ist. Das würde unterschiedliche sauerstoffliebende Bakterien am Wachsen hindern. Doch würde es auch die Clostridien aufwecken, die nur ohne Sauerstoff wachsen können? „Wenn man die Konservierungsbedingungen ändern will, sollte man Ötzi auf jeden Fall mikrobiologisch überwachen“, betont Rattei. Nicht dass ein paar Bakterien in kurzer Zeit das zerstören, was über so viele Jahrtausende erhalten geblieben ist.