Projekte

Bestimmung der Virulenz von Staphylococcus aureus

Quelle: Haslinger-Löffler B et al. Kidney Int 2006.

Entwicklung eines Testsystems für die Unterscheidung von kolonisierenden und infizierenden Staphylococcus aureus Stämmen.

In diesem Projekt soll die Bedeutung eines S. aureus (Methicillin-resistenter MRSA und Methicillin-sensibler MSSA)-Nachweises im respiratorischen System für die Entwicklung einer Pneumonie bei Immunsupprimierten analysiert werden. S. aureus ist ein fakultatives Pathogen, das den Nasenrachenraum vieler Gesunder kolonisiert. Eine Kolonisation ist  jedoch auch häufig der Ausgangspunkt, wenn es zu einer Infektion kommt. S. aureus kann im Körper fast jedes Organ infizieren und dabei sehr schwere invasive Infektionen auslösen, beispielsweise eine Pneumonie. Besonders gefährdet sind durch ihre eingeschränkte Abwehr immunsupprimierte Patienten. Um im Körper Infektionen auszulösen, verfügt S. aureus über eine Vielzahl von Virulenzfaktoren, deren Expression komplex reguliert wird und die bei verschiedenen Stämmen stark unterschiedlich sein können.

Im Rahmen des Teilprojekts sollen relevante S. aureus Virulenzfaktoren identifiziert werden, die zur Entstehung einer Pneumonie entscheidend beitragen. Untersuchungen über das Virulenzprofil von klinischen Isolaten sollen die Basis bilden, um ein ELISA-, PCR- oder Microarray-basiertes Analyseverfahren zu entwickeln, die eine Unterscheidung zwischen kolonisierenden und infizierenden Stämmen ermöglicht. Dies ist bei der Entscheidung über den Start einer Antibiotikatherapie von großer Bedeutung, da nur invasive S. aureus Isolate einer Therapie bedürfen und bisher die Bedeutung eines positiven MRSA/MSSA-Screening Befundes aus dem Nasen-Rachenraum eines Pneumoniepatienten unklar ist. Besonders beim Nachweis von MRSA wird somit häufig eine teure und belastende antibiotische Therapie (z.B. mit Linezolid) durchgeführt ohne die Notwendigkeit dafür vorher genau klären zu können.

Die Besonderheit dieses Teilprojektes besteht darin, dass klinische S. aureus Isolate definiert aus dem oberen und unteren Respirationstrakt sowie ggf. Blutkultur und Pleurapunktat von Patienten gewonnen und auf ihre Klonalität und Virulenz hin überprüft werden. Die Ergebnisse werden mit klinischen Daten korreliert und dienen der Charakterisierung der Stämme, was die Spezies-spezifische Wirkung vieler S. aureus Toxine berücksichtigt, die teilweise nur sehr begrenzt im Tiermodell getestet werden können. Dabei sollen entscheidende Virulenzmarker/Virulenzprofile überprüft werden, um eine diagnostische Analysemethode zur Unterscheidung von Kolonisation und Infektion zu entwickeln. Durch die neuen high-throughput Methoden wie next-generation sequencing (NGS) und Massenspektrometrie ist es sogar möglich, die S. aureus Isolate nicht nur auf die Expression von bekannten Virulenzfaktoren zu testen, sondern auch bisher nicht beschriebene Faktoren zu identifizieren und zu charakterisieren.

Dieses Forschungsvorhaben ist ein Teil des Campus-Projektes "Pneumonie bei Immunsuppression"

Projektlaufzeit
01.02.2015 – 31.01.2020

Projektkoordination
Universitätsklinikum Jena
Prof. Dr. Bettina Löffler
Prof. Dr. Hortense Slevogt