Bedeutung von Virulenzgenen bei der Entwicklung von invasiven Infektionen durch Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE)

• Antragsteller: Dr. Christian Wilhelm Böing
• Fachliche Zuordnung: Klinische Infektiologie und Tropenmedizin ; Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 519017205

Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE) stellen nosokomiale Erreger mit weltweit zunehmender Prävalenz dar. Infektionen mit VRE erfolgen zumeist endogen, d. h. durch VRE-Isolate, die den Patienten im Darm besiedeln. Bisher wurden klinische Risikofaktoren für die Entwicklung von VRE-Infektionen identifiziert. Dennoch erleidet nur ein kleiner Teil der (Risiko-) Patienten mit einer VRE-Besiedlung auch tatsächlich eine VRE-Infektion. Auch ist bekannt, dass Patienten mit mehr als einem genetisch identischen VRE-Isolat gleichzeitig besiedelt sind. Welche Pathogen-assoziierten Faktoren jedoch zur Translokation bestimmter VRE-Varianten von einer Kolonisation zur Infektion beitragen ist bisher weitestgehend unbekannt. Wir möchten im Rahmen dieses Projektes die Hypothese untersuchen, dass bestimmte Gene oder Gencluster die Translokation von einer VRE-Kolonisation zur VRE-Infektion begünstigen. Um unsere Hypothese zu überprüfen, planen wir das folgende Arbeitsprogramm: 1. In einem prospektiven Studienabschnitt soll zunächst die Diversität der rektalen Enterokokken-Besiedlung von Patienten mit Enterokokken-BSI untersucht werden. Aufgrund der hier vorgesehenen Sequenzierung mehrerer Kolonien kann abgeschätzt werden, wie häufig die multiple Besiedlung mit verschiedenen Enterokokkenstämmen bei Patienten mit BSI vorliegt und ob bei multipler Besiedlung die Kolonisations-Infektions-Translokation durch einen dominanten Stamm oder auch nicht-dominate Stämme geschieht. Die VRE-Isolate werden mittels Next Generation Sequencing (NGS) sequenziert und zunächst mittels core genome multilocus sequence typing (cgMLST) Sequenztypisierung hinsichtlich ihrer genetischen Verwandtschaft analysiert. Zudem werden die Isolate hinsichtlich ihrer Ausstattung mit Virulenz- und Antibiotikaresistenzgenen verglichen. 2. Parallel möchten wir in einem zweiten Studienabschnitt die Assoziation von Virulenzgenen mit der Entwicklung einer BSI untersuchen. Hierzu möchten wir in einer retrospektiven Analyse auf bereits vorliegende VRE-Isolate zurückgreifen, die aus dem Blutstrom unterschiedlicher Patienten mit einer VRE-Blutstrominfektion (BSI) isoliert wurden bzw. aus dem Anal- bzw. Rektalabstrich Kontrollprobanden ohne eine VRE-BSI stammen. Im Anschluss werden die Sequenzdaten auf das Vorliegen von Virulenzgenen hin untersucht, die in die mit der Entwicklung einer BSI assoziiert sind. 3. Auf Grundlage der identifizierten Virulenzgene, die mit der Entwicklung einer BSI assoziiert sind, soll ein statistisches Modell erstellt werden, mit dem die prädiktive Bedeutung mehrerer Virulenzgene weiter untersucht wird. Ziel ist es, durch die Identifizierung entsprechender Varianten das Risiko für invasive Infektionen bei VRE-besiedelten Patienten besser vorhersagen zu können. Dies kann langfristig dabei helfen, erweiterte Hygienemaßnahmen wie Isolierungen, Screenings und Desinfektionsmaßnahmen rationaler und in Abhängigkeit von der tatsächlichen Virulenz des VRE einzusetzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen