Auswirkungen des Spulwurms Ascaris suum auf bakterielle Koinfektionen in Schweinen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Susanne Hartmann
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 445163355

Infektionen durch Ascaris und Salmonellen sind weltweit verbreitet. Beide Erreger treten zudem sehr häufig in der kommerziellen Schweinehaltung auf, was eine ernsthafte zoonotische Bedrohung für die menschliche Gesundheit darstellt. Das Schwein als natürlicher Wirt für beide Erreger bietet jedoch auch ein wertvolles Modell für Studien über mögliche Folgen von Koinfektionen, die für die Infektionsforschung beim Menschen relevant sind. Dennoch gibt es kaum Informationen über die Folgen einer Ascaris/Salmonella Koinfektion. In der aktuellen Förderperiode haben wir begonnen, diese Lücke zu füllen und die Folgen einer akuten Ascaris-Infektion für die Kontrolle einer nachfolgenden Salmonellen-Infektion untersucht. Die Koinfektion führte zu einer erhöhten bakteriellen Belastung in vivo, und Lungenmakrophagen wurden durch Th2-Zytokine an der effizienten Abtötung der Salmonellen in vitro gehindert. Darüber hinaus waren Phänotyp und Funktion der NK-Zellen von Schweinen bei A. suum-Einzel- und Ascaris-Salmonella-Koinfektion systemisch verändert, was sich in einer verringerten IFN-γ-Produktion, einer geringeren zellulären Degranulationskapazität und einer Hochregulierung hemmender NK-Zellrezeptoren zeigte. Umgekehrt waren die Serumprofile der Ascaris-spezifischen IgM-, IgA- und IgG1/2-Antikörperantworten bei Schweinen, die einer Salmonellen-Challenge ausgesetzt waren, nicht verändert. Unsere Ziele für den Folgeantrag sind folgend: A) zu klären, ob Unterschiede im Ausmaß und in der Lokalisation der Th2-Antworten zwischen akuter und chronischer Ascaris-Infektion die Salmonellen-Kontrolle durch myeloische Zellen beeinflussen und ob chronische Askariose zu einer mikrobiellen Dissemination jenseits der "MLN-Firewall" führt. Darüber hinaus sollen mögliche Veränderungen der humoralen und T-Zell-Reaktionen auf Salmonellen untersucht werden. Teil B) zielt darauf ab, zu klären, ob die Larvenwanderung von Ascaris die funktionelle Unterdrückung und Erholung der NK-Zellen bestimmt. Wir werden untersuchen, ob die Freisetzung von ATP - Adenosin, durch geschädigte Wirtszellen, zur Regulierung der Effektor-Funktionen in Makrophagen, Neutrophilen und NK-Zellen führt. Die Erholung der angeborenen Immunfunktionen nach Abschluss der Larvenwanderung wird bei chronischen Ascaris-Infektionen untersucht. Ziel des Programmteils C) ist es, die Nachteile einer Koinfektion durch Ascaris und invasive Mikroben mit Daten aus einem zweiten System zu untermauern. Statt Salmonellen wird Streptococcus suis eingesetzt, ein weiterer, weit verbreiteter Schweineerreger mit hohem zoonotischem Potenzial. Die Auswirkungen von Ascaris auf die Invasion von S. suis und die Schleimhautimmunzellen und -gewebe des Schweins werden eingehend untersucht. Zusammengenommen werden diese Untersuchungen ein erster Schritt sein, um die Lücke in Bezug auf die Folgen von Spulwurm-Bakterien-Koinfektionen bei einer der wichtigsten Nutztierarten weltweit zu schließen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen