Cocktails und niedrige Konzentrationen; Auswirkungen antimikrobieller Peptidkombinationen auf die Bakterienresistenz

• Antragsteller: Ronan Murphy, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 534311948

Die abnehmende Wirksamkeit von Antibiotika gegen bakterielle Infektionen aufgrund der Antibiotikaresistenzkrise erfordert dringende Maßnahmen und Lösungen. Ein wesentlicher neuer Ansatz bei der Suche nach neuen antimikrobiellen Strategien ist die Verwendung von antimikrobiellen Peptiden (AMPs); natürlich vorkommende Abwehrpeptide die zur angeborenen Immunabwehr gehören, die in allen Reichen des Lebens zu finden sind. AMPs werden derzeit sowohl als direkt wirkende Mittel als auch als antibiotische Adjuvantien diskutiert und untersucht. Dies schließt die Behandlung von Staphylococcus aureus-Infektionen ein, einem der schwerwiegendsten und wichtigsten Krankheitserreger der Welt aufgrund seiner Vielseitigkeit bei der Infektion von Wirtsstellen und seiner Fähigkeit, eine Antibiotika-Eradikation zu vermeiden – insbesondere der Stamm Methicillin-resistenter S. aureus (MRSA). Während AMPs im Vergleich zu anderen Antibiotikaklassen im Hinblick auf vererbte antimikrobielle Resistenzen als im Vorteil angesehen werden – ihre Aktivität über Membranzerstörung und schnelle Zell-Lyse führt wesentlich langsamer und seltener zu einer Resistenzentwicklung – ist weniger klar, welche Folgen AMPs für nicht vererbte antimikrobielle Resistenzmechanismen haben. Toleranz und Persistenz, die beiden Arten nicht vererbter Resistenz, werden im Vergleich zu vererbter Resistenz zu wenig untersucht. Darüber hinaus treffen Bakterien wahrscheinlich auf die Wirtsabwehr und oder auch verabreichte AMPs in niedrigen, subinhibitorischen Konzentrationen, die im Laufe der Zeit nur auf tödliche Werte ansteigen, und nicht in spezifischen und konstanten Dosen. Bei Immunantworten treten häufig auch eher synergistische Cocktailkombinationen auf als einzelne AMPs. Dieses Projekt wird die Auswirkungen der Exposition von S. aureus gegenüber AMPs bei kurzzeitiger Exposition unter niedrigen Konzentrationen (Priming) und AMP-Cocktails aufklären. Die Verwendung von phänotypischen Assay- und Modellierungsansätzen neben Transkriptom- und Funktionsanalysen wird neues Licht auf die Entwicklung von nicht vererbter antimikrobieller Resistenz als Reaktion auf AMP-Cocktail-Priming werfen, und zwar in einer Weise, die Wirt-Pathogen-Wechselwirkungen widerspiegelt.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle