Inhalation von Sphingosin als neue Behandlungsmethode bakterieller Pneumonien

• Antragsteller: Professor Dr. Erich Gulbins; Professor Dr. Markus Kamler; Professor Dr. Christian Taube
• Fachliche Zuordnung: Klinische Infektiologie und Tropenmedizin ; Herz- und Gefäßchirurgie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 444681755

Unsere Studien konnten zeigen, dass Sphingosin bereits in nano- bis mikromolaren Konzentrationen verschiedene Pathogene, wie z.B. Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus (sogar Methicillin-resistente S. aureus-Stämme, MRSA), Acinetobacter baumannii, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis, und Burkholderia Stämme abtötet. Diese Pathogene haben eine hohe klinische Bedeutung und spielen insbesondere bei bakteriellen Pneumonien eine wichtige Rolle. In vivo Untersuchungen an Mäusen mit zystischer Fibrose zeigten, dass inhalativ verabreichtes Sphingosin P. aeruginosa und S. aureus auch in den Lungen dieser Mäuse eradiziert. Versuche an Mäusen und Minischweinen mit 2x täglich inhalativ verabreichtem Sphingosin zeigten keine toxischen Wirkungen oder andere Nebenwirkungen von Sphingosin. Pneumonien, insbesondere mit multiresistenten Bakterien, spielen klinische eine große Rolle und können derzeit oft nur unzureichend behandelt werden. Daher ist die Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten von Pneumonien notwendig. Im vorliegenden Antrag wird analysiert, ob inhalativ verabreichtes Sphingosin als eine neue Therapie akuter und chronischer bakterieller Pneumonien, insbesondere bei Patienten mit zystischer Fibrose, entwickelt werden kann. In dem Projekt soll untersucht werden ob (i) Inhalation mit Sphingosin P. aeruginosa und S. aureus Infektionen in Minischweinelungen, kultivierten humanen Epithelzellen und in isoliert perfundierten und ventilierten humanen Lungen eliminiert, und ob (ii) die Inhalation von Sphingosin Nebenwirkungen, insbesondere toxische Wirkungen, auf kultivierte humane Epithelzellen, Lungen infizierter Minischweine und isoliert perfundierte und ventilierte infizierte und nicht infizierte humane Lungen hat. Das Ziel der Studien ist, die Basis für die Genehmigung klinischer Studien, in denen die antibakterielle Wirkung von Sphingosin klinisch getestet werden kann, zu legen. In dem Projekt wird die Expertise von drei Gruppen kombiniert. Diese enge Zusammenarbeit der drei Gruppen ist für die Umsetzung des Projektes absolut notwendig. E.G. wird die Studien an Minischweinen durchführen und Expertise über Sphingolipide einbringen, M.K. wird alle Versuche an isoliert perfundierten und ventilierten Schweinelungen und humanen Lungen und C.T. die Versuche an kultivierten humanen Zellen durchführen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen