Aufklärung der Endokarditis-Pathogenese des caninen Pathogens Streptococcus canis

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Simone Bergmann; Professor Dr. Marcus Fulde
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 468593428

Streptococcus canis löst als opportunistischer Erreger vorwiegend bei älteren Hunden Endokarditiden aus, die mit einer massiven Bakterienbesiedelung der Herzklappe einhergehen und von hoher Morbidität und Mortalität gekennzeichnet sind. Während die klinische Diagnostik in diesem Bereich auch in der Veterinärmedizin bereits fortgeschritten ist, ist über die molekular-pathogenetischen Mechanismen bis dato nur wenig bekannt.Eigene immunfluoreszenz- und elektronenmikroskopische Vorarbeiten zeigen, dass S. canis in Zellkulturinfektionsstudien effektiv an primäre Endokardzellen adhäriert. Im Rahmen eines synergistischen Projektes basierend auf zwei sich-ergänzenden Promotionsarbeiten soll die initiale Phase der bakteriellen Endokarditis-Pathogenese aufgeklärt werden. Dazu verwenden wir die sogenannte TraDIS (Transposon directed insertion site sequencing) Technologie, eine auf einer negativen Selektion basierende Transposonmutagenese. Im Rahmen dieses Antrages wird diese Mutagenese-Technologie erstmalig mit zwei verschiedenen Zellkulturinfektionsmethoden kombiniert, die eine detaillierte Interaktionsanalyse sowohl unter statischen Kulturbedingungen als auch unter definierten Strömungsbedingungen in einem Mikrofluidiksystem ermöglichen. In Ergänzung zur molekularbiologischen und biochemischen Charakterisierung der bakteriellen Interaktionsfaktoren wird dieses System ebenfalls zur Identifikation der an der Bakterienadhärenz beteiligten mechano-responsiven Zellrezeptoren des caninen Endokards eingesetzt. Zur Bewertung der Relevanz der identifizierten bakteriellen Interaktionsfaktoren für die S. canis-Virulenz im komplexen physiologischen Gewebeverbund, erfolgen zudem ex vivo Infektionsstudien mit caninen Herzklappenexplantaten. Bei diesem Projekt handelt es sich um eine innovative Forschungsstrategie, die auf einer neuartigen Verknüpfung bereits erfolgreich etablierter Einzeltechnologien sowie auf Basis einer idealen Expertisen-Kombination der Antragsteller beruht. Die methodische Synergie beider Projektteile generiert ein umfassendes Bild der Pathogen-Wirt-Interaktion während der initialen Phase der Endokarditis-Pathogenese.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen