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Projekt
Analyse von Acinetobacter trimeric adhesin (Ata) in multiresistenten klinischen Isolaten und der Einfluss auf die Pathogenität von Acinetobacter baumannii
Antragsteller
Dr. Stephan Göttig; Professor Dr. Volkhard A. J. Kempf
Fachliche Zuordnung
Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
Förderung
Förderung von 2014 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258351992
Acinetobacter trimeres Autotransporter Adhäsin (Ata) ist ein neu entdecktes äußeres Membranprotein aus der Familie der bakteriellen "Trimeren Autotransporter Adhäsine" und ein wichtiger Pathogenitätsfaktor von Acinetobacter baumannii. Um die Rolle von Ata bei der Adhäsion an Komponenten der extrazellulären Matrix sowie an humane endotheliale und epitheliale Zellen zu untersuchen, wurden Ata-defizienten A. baumannii Mutanten (Δata) generiert. Ausserdem wurde ein neues Organinfektionsmodell unter Verwendung von menschlichen Nabelschnüren etabliert, das die Analyse von Bakterien-Wirt-Interaktionen realitätsnah (peristaltischer Blutfluss) erlaubt. In weiteren Studien wurde der Einfluss von Ata auf den Infektionsverlauf bei Galleria mellonella untersucht. Ata vermittelt die bakterielle Adhäsion an Wirtszellen sowie die Induktion der Apoptose. Ata und das neu entdeckte Plasminogen-bindende und Komplement-inhibierende Protein CipA sind beide essentiell für die Komplementresistenz von A. baumannii, indem der alternative Komplementweg gehemmt wird. Unsere Daten legen nahe, dass Ata in vitro, in vivo und ex vivo eine wesentliche Rolle in der Pathogenität spielt und den Verlauf von Infektionen wesentlich beeinflusst. In dem hier beschriebenen Arbeitsprogramm werden wir die folgenden Fragestellungen bearbeiten: (i) Identifikation von Wirtszellrezeptoren, die eine Ata-abhängige Adhäsion von A. baumannii an humane Endothelzellen vermitteln. Hierzu wird ein systematischer siRNA-Ansatz verwendet, um die Expression aller bekannten Adhäsionsmoleküle zu unterdrücken. Die Ergebnisse dieser Experimente werden funktionell in vitro (Endothelzellen) und ex vivo (humanes Organinfektionsmodell) validiert. (ii) Weiterhin soll die Wirtszellantwort nach einer Infektion unter besonderer Berücksichtigung proinflammatorischer Prozesse untersucht werden (z.B. Leukozytenchemotaxis, Transmigration); auch die Ata-vermittelte Aktivierung der Apoptose wird aufgeklärt. (iii) In verschiedenen Infektionsmodellen (in vitro, ex vivo und in vivo) werden mittels Transkriptomanalysen ("dual RNA-seq") die Gensignaturen von infizierten Wirtszellen sowie von A. baumannii bestimmt, um den Einfluss der Ata-Expression auf die Wirtszellantwort zu untersuchen. (iv) Molekulare Mechanismen der Ata- und CipA-vermittelten Komplementevasion werden unter Verwendung von gereinigten Komplementkomponenten und Seren infizierter Patienten identifiziert. Unser Forschungsansatz soll den Einfluss von Ata auf den Verlauf einer A. baumannii-Infektion aufklären. Dies wird es ermöglichen, die Pathobiologie einer A. baumannii Infektion im Speziellen sowie die Funktion der trimeren Autotransporter Adhäsine im Allgemeinen zu verstehen. Die zu erwartenden Ergebnisse können die Grundlage dafür schaffen, innovative therapeutische Konzepte zur Bekämpfung von Infektionen mit multiresistenten Erregern zu entwickeln.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
