Mausmodell für Meningokokkeninfektionen

Neisseria meningitidis (NM) ist ein Bakterium, das Meningitis und andere Meningokokkenerkrankungen verursacht. Ist geklärt, wie sich der Erreger im Organismus verhält, könnte dies von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung neuer Wirkstoffziele sein.

Gesundheit

Eine Meningokokkensepsis breitet sich typischerweise rasch aus, sobald der bakterielle Erreger NM in die Blutbahn gelangt. Da das Pathogen allerdings humanspezifisch ist, eignen sich Tiermodelle nur bedingt zur Erforschung des Infektionsprozesses. Das EU-finanzierte Projekt HUVIM (Human blood vessels infected by meningococcus) entwickelte ein humanisiertes Mausmodell, an dem eine Meningokokkensepsis genauer erforscht werden kann. Ziel war es, humane Hautmikrogefäße auf ein Mausmodell zu übertragen, indem menschliche Haut auf immungeschwächte Mäuse transplantiert wird. Die menschliche Haut stammte in erster Linie aus der plastischen Chirurgie. Wie sich zeigte, ist das Verfahren replizierbar und mit sehr hohem Transplantationserfolg (> 90%) durchaus robust. Bei der Hauttransplantation wurde eine schnelle Anheftung der NM beobachtet, wenn sie dem Modell intravenös verabreicht wurden, und es wurden ausschließlich menschliche Gefäße besiedelt. Die Bakterien haften sowohl als Einzelzellen als auch als Mikrokolonien verschiedener Größen. An einer Mutantenbibliothek konnte demonstriert werden, dass für diese Bindung bakterielle Pili vom Typ IV zuständig sind. Nach erfolgter Infektion ähnelte die Pathologie des menschlichen Transplantationsgewebes dem Krankheitsbild bei menschlichen Patienten. Dann wurde am Infektionsmodell ein menschlicher Zytokin-Signalweg identifiziert. Hierfür kam ein zytometrischer Bead-Array zum Einsatz, mit dem zwischen entzündlichen Signalen aus dem menschlichen Endothel und Signalen aus Mauszellen in der Blutbahn unterschieden werden konnte. Wie sich zeigte, war sowohl das humane IL-6 als auch IL-8 24h nach der Infektion deutlich hochreguliert. Das Projekt veröffentlichte bereits vier wissenschaftliche Beiträge zu den Ergebnissen, die inzwischen auf die Forschungsfelder Koagulation und Immunologie ausgeweitet werden konnten. Damit steht das erste Tiermodell zur Verfügung, an dem die Entstehung von Hautläsionen nach einer NM-Infektion beobachtet werden kann, was künftig auf bessere Behandlungsstrategien und Prognosen bei einer Meningokokkensepsis hoffen lässt.

Schlüsselbegriffe

Neisseria meningitidis, humanisiertes Mausmodell, Meningokokkensepsis, immungeschwächte Mäuse, Hauttransplantation, Zytokinsignalweg, entzündlich

Human blood vessels infected by meningococcus

Mausmodell für Meningokokkeninfektionen

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