Das Versteckspiel im menschlichen Wirt - Persistenz- und Resistenzstrategien von Gram-positiven Bakterien in nekrotisierenden Haut- und Weichteilinfektionen

• Antragsteller: Professor Dr. Nikolai Siemens
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 407176682

Dieses Projekt konzentriert sich auf schwere akute Infektionen, die von Gram-positiven Bakterien wie z.B. Gruppe A und G Streptokokken (GAS; GGS) und Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) verursacht werden. Diese Mikroorganismen kolonisieren häufig asymptomatisch menschliche Haut- und Schleimhautoberflächen, sind aber auch mit einer Vielzahl von Krankheiten verbunden, die von oberflächlichen Haut- und Halsinfektionen bis hin zu lebensbedrohlicher Sepsis, toxischem Schocksyndrom und nekrotisierenden Haut- und Weichteilinfektionen (NSTIs) reichen. Letztere sind schnell fortschreitende Infektionen die trotz sofortiger Antibiotikatherapie und intensivmedizinischer Behandlung mit hoher Mortalität und Morbidität verbunden sind. Unsere jüngsten Erkenntnisse deuten darauf hin, dass es (i) eine Biofilmbildung im Weichteilgewebe und (ii) genetische und phänotypische Anpassung der Bakterien bei NSTIs gibt. Diese Erkenntnisse eröffnen uns einen neuartigen Forschungsansatz über Persistenz- und Phänotypen-Switch-Mechanismen der Bakterien im Gewebe. Wir glauben, dass die bakterielle Persistenz/Resistenz eine entscheidende Determinante für die Schwere des Verlaufs der Erkrankung darstellt und mit Gewebepathologie verbunden ist. In diesem Projekt verwenden wir Tissue-Engineering Ansätze um in-vitro-Haut zu erzeugen. Dieser Ansatz ermöglicht es uns bakterielle Persistenz-/Resistenz-Phänotypen im Gewebe zu untersuchen. Darüber hinaus führen wir eine umfassende Analyse der Bakterienbelastung im großen Gewebebiopsie-Material durch und beziehen die Erkenntnisse auf die Patientendaten. Ferner werden wir (i) potentielle Virulenzmechanismen und Therapieziele identifizieren und (ii) Wirtswege, die zur Schwere der Infektion beitragen untersuchen. Daten über schwere NSTIs sind kaum verfügbar und dies bedarf weiterer Forschung. Die erwarteten Auswirkungen des Projekts sind breit und beinhalten mehrere Aspekte, darunter (i) neuartige Einblicke in die Pathophysiologie von schweren Haut- und Weichteilinfektionen und (ii) ein neuartiges Experimentiersystem, das für die Untersuchung von Bakterienresistenz-Phänotypen im Gewebe geeignet ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen