Verbund

PAC-CAMPY - Prävention und Bekämpfung von Campylobacter Infektionen: Ein "One Health"-Ansatz

Die Infektion mit Campylobacter zählt weltweit zu den häufigsten Ursachen bakterieller Magen-Darm-Infektionen beim Menschen. Mastgeflügel ist für den Erreger ein natürliches Reservoir, ohne dass das Geflügel dabei selbst erkrankt. Es besteht ein Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von Campylobacter in Masthähnchen und Campylobacter-Infektionen beim Menschen, die auf den Verzehr von Hähnchenfleisch zurückzuführen sind. Daher hat der Verbund das Ziel, durch intensive Kooperation aller Partner die Belastung von Geflügelfleisch mit Campylobacter und somit die Zahl von Infektionen beim Menschen zu senken.

Zu diesem Zweck werden mögliche Interventionsstrategien entlang der Lebensmittelkette bei Geflügelprodukten auf ihre Effizienz und die praktische Umsetzbarkeit hin untersucht. Auf der Grundlage der gewonnen Daten erarbeitet der Forschungsverbund ein Interventionsmodell, das die Auswirkungen der jeweiligen Interventionen simuliert und unter Feldbedingungen testet. Ziel ist es, dem öffentlichen Gesundheitsdienst und der Industrie effiziente Interventionsmaßnahmen zur Verfügung zu stellen. In einem ergänzenden Arbeitspaket entwickelt der Forschungsverbund Infektionsmodelle in der Maus, um darauf aufbauend innovative Ansätze zur Bekämpfung von Infektionen beim Menschen und zur Untersuchung von Ausbruchsverläufen zu etablieren.

Der Verbund ist Teil des Nationalen Forschungsnetzes zoonotische Infektionskrankheiten. Dabei wird insbesondere der „One Health“-Ansatz (gleichzeitige Berücksichtigung human- und veterinärmedizinischer Aspekte) und der Transfer der Ergebnisse in die Anwendung des öffentlichen Gesundheitsdienstes verfolgt.

Teilprojekte

Einfluss von Umweltfaktoren und spezifischen Interaktionsmaßnahmen auf den Eintrag von Campylobacter in Geflügelbestände und die Kolonisation von Masthähnchen mit Campylobacter

Förderkennzeichen: 01KI1725A
Gesamte Fördersumme: 752.483 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Prof. Dr. Thomas Alter
Adresse: Freie Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin, Institut für Lebensmittelsicherheit und -hygiene
Königsweg 69, Haus 36
14163 Berlin

Einfluss von Umweltfaktoren und spezifischen Interaktionsmaßnahmen auf den Eintrag von Campylobacter in Geflügelbestände und die Kolonisation von Masthähnchen mit Campylobacter

Ziele des Projektes sind: 1) Interventionsstrategien zu etablieren, zu validieren und umzusetzen, um die Campylobacter-Kolonisation bei Hühnern zu reduzieren bzw. zu verhindern (TP1, TP4); 2) unser Verständnis der Mechanismen zu erhöhen, die das Überleben außerhalb des Wirtes, die Epidemiologie und die Übertragung von Campylobacter ermöglichen (TP2, TP4) und 3) Etablierung und Implementierung von Risiko-Interventionsmodellen (TP10A).

Horizontaler Gentransfer als Faktor einer erhöhten Fitness

Förderkennzeichen: 01KI1725B
Gesamte Fördersumme: 167.168 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Dr. Kerstin Stingl
Adresse: Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), Abt. 4 Biologische Sicherheit
Diedersdorfer Weg 1
12277 Berlin

Horizontaler Gentransfer als Faktor einer erhöhten Fitness

Die steigende Anzahl der offiziell registrierten Humanfälle zeigt die dringende Notwendigkeit, neue Strategien zur Prävention, der Kontrolle und der Behandlung von Campylobacter Infektionen zu entwickeln. Im Kontext des "One Health Konzeptes" ist das übergeordnete Ziel des PAC-Campy Konsortiums durch Interventionsstrategien entlang der Geflügelproduktionskette und deren Risikomodellierung die Belastung durch Campylobacter und die humanen Infektionszahlen zu senken. Ein spezieller Fokus liegt dabei auf der Limitierung der Kolonisierung und der Verbreitung von Campylobacter innerhalb der Tierherden und im Schlachtprozess. Ein integrativer Forschungsansatz wird die Rolle der Umwelt auf die Überlebensstrategien außerhalb des Wirtes untersuchen. Zahlreiche in vitro-Assays und Maus- sowie Huhnmodelle werden entwickelt, um letztendlich Strategien vorzuschlagen, um die Infektion und/oder post-infektiöse Spätfolgen in Menschen zu reduzieren. Im Teilprojekt des BfR wird der Einfluss von horizontalem Gentransfer auf die genetische Diversität von C. jejuni untersucht und versucht, Strategien zur Reduktion von genetischer Diversität durch Inhibition der DNA-Bindung und/oder -Aufnahme zu etablieren. Die Strategien könnten zur Reduktion der Verbreitung von Antibiotikaresistenzen, zur Bildung von Biofilmen, dem Überleben in der Umwelt und der Kolonisierung des Wirtes dienen.

Spezifische Minimierungsstrategien zur Reduktion von Campylobacter entlang der Lebensmittelkette

Förderkennzeichen: 01KI1725C
Gesamte Fördersumme: 231.874 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Dr. Sophie Kittler
Adresse: Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit
Bischofsholer Damm 15
30173 Hannover

Spezifische Minimierungsstrategien zur Reduktion von Campylobacter entlang der Lebensmittelkette

Dieses Teilprojekt hat zum Ziel, die optimale Kombination der zurzeit verfügbaren Bekämpfungsstrategien zur Reduktion von Campylobacter in der Broilermast zu identifizieren. Dieses Vorgehen einer synergistischen Anwendung im großtechnischen Maßstab soll Campylobacter auf Broilerkarkassen reduzieren und damit helfen die menschliche Gesundheit nachhaltig im Sinne eines "One-Health” Ansatzes zu schützen. Das Konzept soll zuerst unter Laborbedingungen und anschließend im Feldversuch getestet werden. Der Effekt der angewendeten Maßnahmen auf Campylobacter soll in Bezug auf die Kolonisationsfähigkeit sowie eventuell entstehende Resistenzen und veränderte Pathogenität überwacht werden.

Verstärkung der Kolonisationsresistenz und der intestinalen Barriere-Protektion gegen die Campylobacter-Infektion

Förderkennzeichen: 01KI1725D
Gesamte Fördersumme: 749.510 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Prof. Dr. Stefan Bereswill
Adresse: Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Institut für Mikrobiologie und Hygiene
Hindenburgdamm 27
12203 Berlin

Verstärkung der Kolonisationsresistenz und der intestinalen Barriere-Protektion gegen die Campylobacter-Infektion

Ziel der Teilprojekte ist es, neue therapeutische Ansätze zur Vermeidung oder Verminderung der Campylobacteriose beim Menschen durch Validierung der Wirksamkeit verschiedener Interventionen in murinen Modellen zu entwickeln (TP7) und die intestinale Barriere-Protektion bei Camplyobacter-Infektion zu charakterisieren (TP8).

Identifizierung und Charakterisierung neuer sekretierter Virulenzfaktoren von C. jejuni und C. coli anhand von kultivierten Zellen und in vivo-Infektionsmodellen

Förderkennzeichen: 01KI1725E
Gesamte Fördersumme: 219.833 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Prof. Steffen Backert
Adresse: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Naturwissenschaftliche Fakultät, Department Biologie - Mikrobiologie
Staudtstr. 5
91058 Erlangen

Identifizierung und Charakterisierung neuer sekretierter Virulenzfaktoren von C. jejuni und C. coli anhand von kultivierten Zellen und in vivo-Infektionsmodellen

Ziel ist es, neue sekretierte Virulenzfaktoren in Campylobacter spp. zu identifizieren und zu charakterisieren und ihre Rolle bei den krankheitsassoziierten Signalprozessen in infizierten menschlichen Zellen zu untersuchen. Die Untersuchungen von C. jejuni und C. coli auf zellbiologischer Ebene sollen anhand eines in vitro-Modellsystems unter Verwendung polarisierter Epithelzellen erfolgen. Neben der Identifizierung und Charakterisierung neuer Virulenzfaktoren, sollen Wirtsfaktoren, die mit diesen bakteriellen Effektoren interagieren, aufgedeckt werden. Zudem soll untersucht werden, inwieweit diese Wechselwirkungen normale zelluläre Signalprozesse manipulieren und dadurch eine Krankheitsentwicklung auslösen. Der Fokus liegt dabei auf sezernierten bakteriellen Proteasen, für die die Epidemiologie untersucht und niedermolekulare Inhibitoren entwickelt werden sollen. Die erzielten Ergebnisse sollen zu einem erweiterten Verständnis der Campylobacter-Pathogenese führen, das in Zukunft dazu beitragen könnte, eine neue antimikrobielle Therapie zu entwickeln.

Epidemiologische Aspekte: Risikointervention und Wirtsspezifität

Förderkennzeichen: 01KI1725F
Gesamte Fördersumme: 163.005 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Torsten Semmler
Adresse: Robert Koch-Institut (RKI)
Nordufer 20
13353 Berlin

Epidemiologische Aspekte: Risikointervention und Wirtsspezifität

Identifizierung von genomischen Signaturen für die Wirtsspezifität von Campylobacter in Bezug auf die Wirte Rind, Schwein und Huhn und ihre Verteilung und genetische Charakteristik innerhalb der "host-specialist" und auch der "host-generalist" Linien wird mittels eines k-mer Ansatzes in Ganzgenom-Datensätzen von ausgewählten Stämmen untersucht. Diese Stämme werden ebenfalls auf ihre phylogenetischen Verwandtschaften, ihr Virulenzprofil untersucht und mit Genomen von Campylobacter aus dem Menschen verglichen. Die Ergebnisse dieses Teilprojektes sollen helfen, Ursprungsquellen von Campylobacterinfektionen im Menschen zu identifizieren und so die zoonotische Infektionskette zu unterbrechen.