Malabsorption im Zuge der Spulwurminfektion: Modulationsprinzipien des intestinalen porcinen Nährstofftransports

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Gerhard Breves; Professorin Dr. Christina Strube, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 402837808

Der Spulwurm Ascaris suum stellt in der europäischen Schweinehaltung die in ökonomischer Sicht wichtigste parasitäre Infektionsquelle dar. Dabei erfolgt die Infektion über embryonierte Eier mit einer infektiösen dritten Larve. Nach gastroinestinalem Schlupf vollziehen sie eine Körperwanderung über die Mesenterialvenen und das Pfortaderblut in die Leber und gelangen nach mehrtägiger histotroper Phase in der Leber via Blut zur Lunge, von wo aus sie über die Alveolen und den Trachealschleim den Gastrointestinaltrakt erreichen und sich nach weiteren Reifungsschritten etwa 4 Wochen nach der Infektion über präadulte Stadien zu den geschlechtsreifen Würmern entwickeln, um dann mit der Eiausscheidung zu beginnen. In der Symptomatik dominieren unspezifische Erscheinungen wie Leistungseinbußen und vor allem Wachstumsstörungen. Während die Entwicklung von Ascaris suum im Wirt umfassend dokumentiert ist, ist der Kenntnisstand zu den Wirkungsmechanismen dieses Parasiten im Wirt immer noch begrenzt. Einzelne Daten vom Schwein und Studien an Legehennen weisen darauf hin, dass über Ascaris suum Mechanismen des intestinalen Nährstofftransports beeinflusst werden können. Es ist daher Ziel des Forschungsprojektes, die Wirkungen einer Infektion mit Ascaris suum beim Schwein bzw. exkretorisch-sekretorischen sowie kutikulären Antigenen des Parasiten, die mit der Darmwand in Kontakt kommen, auf den intestinalen Transport von Glucose, Aminosäuren und Dipeptide zu untersuchen. Diese Untersuchungen erfolgen über In-vitro-Messungen am intakten Epithel über den elektrophysiologischen Response nach mukosaler Zugabe der Nährstoffe sowie als Fluxstudien unter Verwendung radioaktiv markierter Substrate sowie als uptake-Studien in Membranvesikel der luminalen und basolateralen Membran von Enterozyten. Diese funktionellen Studien werden durch molekularbiologische Studien zur Expression der Transportsysteme (Quantitative RT-PCR, Western-blot und Immunhistochemie) komplettiert. Die erwarteten Erkenntnisse tragen nicht nur zu einem besseren Verständnis der Parasit-Wirt-Interaktion bei, sondern eröffnen auch die Möglichkeit neuartiger Therapieansätze. Hierbei erscheint nicht nur eine therapeutische Intervention bezüglich der Malabsorption bei der porcinen oder humanen Ascariose möglich, sondern auch eine potentielle Identifizierung von Zielmolekülen, die der Entwicklung von Therapeutika bei ätiologisch anders bedingten Absorptionsstörungen oder Adipositas dienen könnten. Dies setzt voraus, dass die Beeinflussung intestinaler Transportmechanismen als Folge der Ascarideninfektion auf funktioneller Ebene eindeutig charakterisiert wird. Dies ist zentrale Aufgabe des geplanten Projektes.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen