Die Wechselwirkung von Immunzellen und Staphylococcus aureus bei Niereninfektionen

• Antragstellerin: Dr. Selina Kathleen Jorch
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Immunologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390018950

Staphylokokkus (S.) aureus ist ein Bakterium das meist harmlos auf der Haut oder den Schleimhäuten von rund 30% der gesunden Bevölkerung lebt, aber auch zu kleineren Infektionen zum Beispiel der Haut führen kann, die im Normalfall vom Immunsystem problemlos eliminiert werden. Allerdings kann es zum Beispiel durch das Einführen von intravaskulären Kathetern auch zu lebensbedrohlichen systemischen S. aureus Infektionen kommen. Die Behandlung von S. aureus Infektionen wird dadurch erschwert, dass das Bakterium zunehmend Antibiotikaresistenzen entwickelt. Oft führen systemische S. aureus Infektionen zu Organversagen und dabei häufig betroffen ist die Niere. Die Niere ist ein lebenswichtiges Organ mit mehreren Funktionen wie zum Beispiel das Ausscheiden von Abfallprodukten. Diese Funktionen sind bei einer Infektion gefährdet. Welche Teile der Niere bei S. aureus Infektionen befallen werden, ist bisher unklar, ebenso über welchen Weg die Bakterien bei einer systemischen Infektion in die Niere eindringen.Phagozyten – neutrophile Granulozyten und Monozyten/Makrophagen – sind hauptsächlich die ersten Zellen des Immunsystems, die gegen bakterielle Erreger kämpfen. Daher ist es von großem Interesse, das Wechselspiel dieser Immunzellen mit S. aureus und deren Rolle bei der Dissemination des Erregers in die Nieren detaillierter zu untersuchen. In systemischen Infektionen sind es insbesondere die Makrophagen in der Leber, die S. aureus als erstes phagozytieren und eliminieren. Allerdings gelingt es etwa 10 % der Bakterien diesen Abwehrmechanismus zu umgehen und sich im Körper auszubreiten. Eine Möglichkeit ist, dass die aus den Lebermakrophagen entkommenen Bakterien von Neutrophilen erkannt und phagozytiert werden und in einer Art trojanischem Pferd über die Blutgefäße zu anderen Organen transportiert werden und diese infizieren. Die Makrophagen der Peritonealhöhle, welche innere Organe infiltrieren können, könnten ebenfalls an der Ausbreitung der Infektion auf die Niere beteiligt sein. Erste Vorarbeiten zeigen, dass S. aureus bei systemischen Infektionen auch in die Bauchhöhle disseminiert und dort wachsen kann.Das primäre Ziel des vorliegenden Antrags ist, herauszufinden wie und wo S. aureus die Nieren infiziert und welchen Einfluss Neutrophile und Makrophagen auf diesen Prozess haben.Ein bereits etabliertes Mausmodell für eine systemische S. aureus Infektion kombiniert mit multi-photon Intravitalmikroskopie soll verwendet werden, um den Zeitverlauf der Infektion sowie die Lage der Bakterien in den Nieren zu bestimmen. Die Verwendung von entsprechenden Reporter- oder Knockoutmausstämmen wird Auskunft über die Beteiligung verschiedener Phagozyten geben.Ergebnisse dieser Studie werden wertvolle Einblicke in den Disseminationsprozess von S. aureus und den Ablauf von klinisch relevanten S. aureus Niereninfektionen geben mit der Chance auf neue Behandlungsoptionen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeber: Professor Dr. Paul Kubes, Ph.D.