Einzelprojekt

Aufklärung der Adhärenzmechanismen von Streptococcus equi spp. zooepidemicus an Herzklappengewebe im endothelialen Mikrofluidik-Modell

Förderkennzeichen: 01KI2025
Fördersumme: 229.664 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Marcus Fulde
Adresse: Freie Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin, Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen
Robert-von-Ostertag-Str. 7-13
14163 Berlin

Der Zoonoseerreger Streptococcus equi spp. zooepidemicus (SEZ) besiedelt als opportunistisches Pathogen die mukosalen Oberflächen von Pferden und anderen Haus- und Nutztieren. Durch direkten Tierkontakt wurde wiederholt eine Übertragung auf den Menschen beschrieben. Gerade in industrialisierten Ländern kommt es aber auch immer wieder zu schweren Krankheitsbildern, wie Septikämien, Meningitiden und auch Endokarditiden, die auf einen direkten Kontakt zu sogenannten companion animals (u.a. Pferde, Hunde, Katzen und Meerschweinchen) zurückzuführen sind. Über die Pathogenitätsmechanismen dieses Zoonosekeims ist bislang nur wenig bekannt. Im Rahmen dieses interdisziplinären Promotionsprojektes sollen daher Mechanismen und Faktoren identifiziert und charakterisiert werden, die zur Pathogenese einer Endokarditis im Menschen beitragen. Dabei konzentriert man sich auf die frühen Infektionsstadien und im Speziellen den Vorgang der bakteriellen Adhärenz an primäre Endokardzellen untersuchen. Dazu wird ein hoch-komplexes Zellkulturinfektionsmodell im Mikrofluidiksystem genutzt, das die Simulation der Scherkräfte des Blutstromes an der Herzklappe ermöglicht. Nach Infektion dieser Zellen unter definierten Scherstress-Parametern mit fluoreszierenden SEZ, erlaubt die konfokalmikroskopische Visualisierung qualitative und quantitative Aussagen über den Adhärenzprozess der Bakterien an das Endokard in Echtzeit. Zur Identifizierung der dafür beteiligten bakteriellen Faktoren, wird eine auf einer Negativselektion-basierenden Transposonmutagenese eingesetzt und bioinformatisch analysiert. Die Erkenntnisse sollen zudem durch einen Ganzgenom-basierten Ansatz mit 120 klinischen SEZ Isolaten aus Mensch und Pferd auf Populationsebene übertragen und somit auf epidemiologisch breiter Basis analysiert werden.