Tierexperimentelle Untersuchungen

  

Zur Erforschung der Pathogenese der durch Aviäre pathogene E. coli hervorgerufene Coli-Septikämie wurden am IMT zwei in vivo Infektionsmodelle („Septikämie“- und „Lungeninfektionsmodell“) etabliert, die folgenden Anwendungen dienen: (a) der Grundlagenforschung zur Pathogenese der Coliseptikämie mittels der Identifizierung von DNS-Sequenzen, die für pathogenetisch bedeutsame Genprodukte kodieren (STM-Mutanten; gezielt hergestellte Mutanten) (b) der Entwicklung und Prüfung eines neuen Impfstoffes auf der Basis bereits identifizierter und neu detektierter, potentiell virulenzassoziierter APEC-Genprodukte, um gegen Infektionen des Geflügels mit APEC vorbeugen zu können (c) der Identifizierung von Resistenzunterschieden in genetisch unterschiedlichen Hühnerlinien, um neue Züchtungsstrategien mit dem Ziel der Selektion weniger empfänglicher Tiere verfolgen zu können und damit langfristig die Krankheitsraten beim Geflügel zu reduzieren (FUGATO) (d) der vergleichenden Untersuchung von APEC mit humanpathogenen E. coli- Isolaten, um das den APEC möglicherweise zugrunde liegende Zoonose- Potenzial beurteilen zu können.

  

Bei der Etablierung von zwei Hühner-Infektionsmodellen wurden die Haupteintrittspforte (Respirationstrakt) des Mikroorganismus sowie das Leitsymptom der APEC-Infektion (Septikämie) berücksichtigt. Während in beiden Modellen adulte, 5-Wochen alte Hühner intratracheal infiziert werden, unterscheiden sich die Infektionsdosen in dem Maße, dass es bei Anwendung des Lungeninfektionsmodells nur zur lokalen Besiedlung der Hühnerlungen kommt, während ein Übertritt in die Blutbahn kaum stattfindet. Hier werden gezielt Studien zur Adhäsion, Kolonisierung und Invasion der Epithelzellen des Respirationstraktes durchgeführt (Bild GFP-E. coli im Atrium). Im Rahmen des FUGATO-Projektes werden darüber hinaus die Mechanismen der angeborenen Immunität des Huhnes untersucht.

GFP-markierter APEC-Stamm IMT5155 (grün gefärbt) 1h nach Infektion im Atrium (rot gefärbt) der Lunge eines 5-Wochen alten Huhnes

Beim Septikämiemodell werden Infektionsdosen gewählt, die eine Reproduktion der für die Coliseptikämie charakteristischen Krankheitssymptome erlauben. Dieses Modell dient insbesondere der Ermittlung von Virulenzunterschieden zwischen APEC und humanpathogenen E. coli-Stämmen (NMEC, UPEC), der Überprüfung potenziell abgeschwächter APEC-Mutanten und der Untersuchung von Resistenzunterschieden einzelner Hühner-Linien gegenüber einer APEC-Infektion. Als Read-out dienen dabei neben histologischen Untersuchungen von Gewebematerial v. a. ein klinischer sowie ein die pathomorphologischen Veränderungen skalierenden Organ-Score.


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