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Projekt C3 - Komplement-interagierende Proteine von Rückfallfieberborrelien

Projektleiter
Projektbeschreibung

Das epidemische Läuserückfallfieber wird ausschließlich durch Borrelia (B.) recurrentis verursacht. Die Übertragung des Erregers erfolgt durch die Kleiderlaus Pediculus humanus humanus, ein an den Menschen adaptierter Ektoparasit. Betroffen sind vor allem die Staaten am Horn von Afrika, insbesondere Äthiopien, Eritrea und Somalia sowie die Republik Südsudan wobei der Mensch das einzige Reservoir für diese Infektionskrankheit darstellt. Infektionen mit Rückfallfieberborrelien führen zu plötzlichem, hohen Fieber, das rekurrierend in Intervallen von mehreren Tagen auftritt und häufig mit Gelenk-, Kopf-, Brust- und Gliederschmerzen, Übelkeit sowie teilweise mit Atemnot einhergeht. Die Letalität bei unbehandelten Patienten liegt bei 50% und höher. Gegenwärtig stehen keine diagnostischen Tests für die Diagnostik dieser zoonotischen Infektionskrankheit zur Verfügung.

 

Während des akuten Fieberschubs sind die Spirochäten in hohen Konzentrationen (~50 Zellen/ml) nachweisbar, was darauf schließen lässt, dass dieser Erreger Strategien entwickelt hat, um der angeborenen Immunabwehr, vor allem dem humanen Komplementsystem, zu entgehen. Unsere Untersuchungen zur Immunevasion von Rückfallfieberborrelien zeigten, dass diese Bakterien membranständige Moleküle auf der Zelloberfläche präsentieren, die indirekt durch Bindung von wirtseigenen Komplementregulatoren oder direkt durch Interaktion mit Komplementkomponenten, dieses Abwehrsystem des Menschen zielgerichtet und effektiv inhibieren1-4. Die unterschiedlichen Immunevasionsmechanismen lassen darauf schließen, dass Rückfallfieberborrelien zusätzliche, bisher unbekannte Moleküle besitzen, die die Komplementresistenz von B. recurrentis, B. duttonii, und B.  miyamotoi (einer in Europa, Asien und Nordamerika vorkommenden und erst kürzlich beschriebenen Rückfallfieberborrelien-Spezies) determinieren.

Ihre Bedeutung für die Wirt-Pathogen Interaktion und Immunevasion sowie ihre Lokalisation an der Erregeroberfläche lassen diese Komplement-inhibierenden Moleküle als vielversprechende Targets für die Entwicklung von diagnostischen Testsystemen inkludieren. Ziel dieses Projektes ist es Komplement-inhibierende Moleküle von B. recurrentis zu identifizieren, funktionell zu charakterisieren und diese als differentielle In-vitro-Diagnostika für Rückfallfieber zu evaluieren.

 

Literatur C3: 1. Rossmann et al., (2007) J Immunol 178:7292-7301. 2. Grosskinsky et al. (2009) PLoS ONE 4: e4858. 3. Grosskinsky et al., (2010) PLoS Negl Trop Dis 4: e698. 4. Röttgerding et al., (2017) Sci Rep7:303. 5. Nguyen et al., (2018) Front. Cell. Infect. Microbiol. 8:23.