Aufklärung der molekularen Mechanismen die zur Amyloidarthropathie bei Hühnern führen

• Antragsteller: Dr. Clemens Falker-Gieske
• Fachliche Zuordnung: Tierzucht, Tierernährung, Tierhaltung
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 529325760

Die Amyloidarthropathie bei Hühnern ist eine Erkrankung, die durch bakterielle Infektionen mit Enterococcus faecalis (E. faecalis) verursacht wird. Die Krankheit ist durch Proteinablagerungen in den Kniegelenken betroffener Vögel gekennzeichnet, die Amyloid genannt werden. Die Ablagerungen bestehen hauptsächlich aus aggregiertem Serum-Amyloid A (SAA)-Protein. Diese führen zu Lahmheit und schließlich zum Tod durch Probleme bei der Futteraufnahme. Die allgemeine Strategie zur Behandlung der Tiere ist eine Antibiose. Der übermäßige Einsatz von Antibiotika in der Geflügelindustrie ist eine enorme Belastung für die Tiere und trägt wesentlich zur Entstehung multiresistenter Bakterien bei. Multiresistente E. faecalis verursachen jährlich weltweit etwa 200.000 Todesfälle. Um den Einsatz von Antibiotika einzuschränken, ist es wichtig, die molekularen Krankheitsmechanismen der Amyloidarthropathie aufzuklären. Während Braunleger anfällig sind für die Amyloidarthropathie, sind Weißleger gegen die Krankheit resistent. Es wurden Unterschiede in der Immunantwort zwischen diesen beiden Hühnerrassen beobachtet, aber genetische Unterschiede, die Weißleger gegen die Krankheit resistent machen, sind bislang nicht bekannt. Im Rahmen unserer Vorarbeiten haben wir eine Mutation im SAA-Gen entdeckt, welche ausschließlich in Weißlegern vorkommt. Diese Mutation führt im Protein an Position 90 zum Austausch einer Aminosäure (Serin zu Arginin; SAA.R90S). Experimente in Hühnerleberzelllinien zeigten, dass SAA.R90S in höheren Konzentrationen exprimiert und sezerniert wurde als die Wildtyp-Form des Proteins. Außerdem wurde ein Funktionsverlust des SAA.R90S Proteins beobachtet. Dieser ist vermutlich darin begründet, dass SAA.R90S nicht in der Lage ist, sich in High-Density-Lipoproteine (HDL) zu integrieren. Um seine immunogenen Funktionen zu erfüllen und zum Ort der Infektion transportiert werden zu können, muss SAA an HDL binden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wollen wir untersuchen, ob SAA.R90S seine Fähigkeit zur Integration in HDL verloren hat. Dies würde erklären, warum Weißleger, die mit E. Faecalis infiziert wurden, keine SAA-Ablagerungen in den Kniegelenken aufwiesen. Der genaue Mechanismus der SAA-Freisetzung aus HDL ist noch unbekannt und wird ebenfalls untersucht. Außerdem werden wir untersuchen, ob SAA.R90S die Eigenschaft verloren hat, CD4+ T Zellen zu T-Helfer-17-Zellen zu differenzieren. Dies könnte erklären, warum es Unterschiede in der Immunantwort zwischen Braun- und Weißlegern gibt. Und schließlich werden wir in vivo Experimente durchführen, um Proteine zu identifizieren, die die Bildung von Amyloid-Ablagerungen fördern. Ferner werden wir die Unterschiede in der Immunantwort beider Hühnerrassen genauer charakterisieren. Die aus diesen Experimenten gewonnenen Erkenntnisse werden die Grundlage für die Entwicklung von Therapien, Präventionsstrategien und Zuchtprogrammen bilden, um das Auftreten von Amyloidarthropathie in Hühnerbeständen zu reduzieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Jens Tetens