Kolonisation von Campylobacter spp. in Schwein und Pute: Untersuchungen zum Einfluss der Wirtsspezies und des intestinalen Nährstoffangebotes

• Antragstellerinnen: Dr. Alexandra von Altrock; Professorin Silke Rautenschlein, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 411479547

Campylobacter (C.) spp. kolonisieren den Darm verschiedenster Spezies einschließlich des Menschen. Sowohl bei der Pute als auch beim Schwein erfolgt die Besiedlung ohne die Entwicklung klinischer Symptome. Verschiedene Faktoren, wie z.B. spezies- und genotypische Unterschiede der Wirte, die Zusammensetzung des Futters und der Mikrobiota sowie die Ausprägung der Immunantwort können die Besiedlung beeinflussen. Während beim Huhn der Einfluss des Genotyps und der Fütterung bereits genauer untersucht wurde, fehlen Erkenntnisse über den Einfluss der im Darm vorliegenden Bedingungen bei der Kolonisation von Schwein und Pute, obwohl beide Spezies wichtige Reservoire für Campylobacter spp. darstellen. Untersuchungen zeigten, dass C. coli und C. jejuni in ihrer Wirtsspezifität sowie der Kolonisationslokalisation als auch in ihrer Virulenz variieren. Welche Faktoren zu diesen Unterschieden zwischen den beiden Spezies aber möglicherweise auch zwischen den Stämmen innerhalb einer Spezies beitragen, sind weitgehend ungeklärt. Durch variierende Nährstoffansprüche unterschiedlicher Campylobacter-Stämme ist ein Vorteil bei der Nutzung ökologischer Nischen im Darm denkbar, doch fehlen bislang Untersuchungen über die Verfügbarkeit von Nährstoffen, den Zusammenhang mit der zugehörigen Mikrobiota und folglich dem Einfluss auf die Kolonisation unterschiedlicher Darmabschnitte.Mit der vorliegenden Studie soll das Kolonisationsmuster von C. coli und C. jejuni bei Pute und Schwein miteinander verglichen werden. Es wird angenommen, dass beide Campylobacter spp. den Darm beider Tierarten besiedeln jedoch in unterschiedlichen Lokalisationen durch die Nutzung unterschiedlicher Nährstoffangebote in Zusammenhang mit der umliegenden Mikrobiota der Darmabschnitte. In der Studie werden sowohl Puten als auch Schweine mit jeweils einer Campylobacter spp. sowie mit beiden Spezies gleichzeitig infiziert und in definierten Darmabschnitten die Kolonisation der Campylobacter spp., die Verteilung von Metaboliten und die Zusammensetzung der mukosalen Mikrobiota untersucht. Weiterhin wird die Ausbreitung der Campylobacter spp. in andere Organe (Milz, Leber) ermittelt, sowie die Darmintegrität histologisch und mit Hilfe der Ussing-Kammer untersucht. Die in vivo Untersuchungen werden von in vitro Untersuchungen der Nährstoffansprüche der C.-coli- und C.-jejuni-Stämme begleitet. Wir erwarten, dass die Studie neue Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen den zur Verfügung stehenden Nährstoffen und der in den Darmabschnitten entsprechenden Metabolom- und Mikrobiomzusammensetzungen sowie deren Auswirkung auf die Kolonisation von Campylobacter in Schwein und Pute erbringt. Eine derartige, umfassende interdisziplinäre Studie wurde bislang noch nicht durchgeführt. Die Ergebnisse liefern wichtige Informationen für die Entwicklung neuer Interventionsstrategien, um letztendlich das Risiko eine Übertragung von Campylobacter spp. auf den Menschen entlang der Lebensmittelkette zu reduzieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen