Ureaplasmen in der Pathogen-Wirt-Interaktion

Trotz häufiger Kolonisierung des unteren Genitaltrakts mit Ureaplasmen werden nur bei einem Teil der betroffenen Frauen aszendierende Erregerausbreitung und klinische Symptome beobachtet. Dies führte zur Hypothese, daß nur bestimmte Ureaplasmen-Subtypen infektions- und krankheitsassoziiert sind. Dem multiple banded antigen (MBA) - ein prädominantes Oberflächenmembranprotein - wird zunehmend eine wesentliche Rolle bei der Wechselbeziehung zwischen Ureaplasmen und ihren Wirtszellen zugeschrieben. Vermutlich trägt die genetische Variabilität unterhalb der Serovar-Kategorie und dem daraus resultierenden Vorkommen unterschiedlicher MBA- Molekülgrößen innerhalb von Serovaren wesentlich zur Pathogenese von Ureaplasmen-Infektionen bei. Obwohl Größenvariation von Membranproteinen basierend auf Änderung der Anzahl repetitiver Einheiten bereits bei anderen Mykoplasmenarten gefunden wurde, ist über die Bedeutung und Funktion dieses Phänomens im Wirt nur wenig bekannt. Jüngste Studien konnten zeigen, dass die sehr einfache Struktur des MBA eine Vielfalt an immunreaktiven Sequenzen aufweist, wobei bestimmte Varianten aufgrund ihrer Fähigkeit zur Immunevasion und zur Etablierung erfolgreicher Infektionen unter veränderten Milieubedingungen möglicherweise Vorteile besitzen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird die genaue Rolle des MBA im Rahmen von Pathogeneseprozessen mit Hilfe humaner endometrialer Zellen überprüft, wobei seine Funktion bei der Zelladhäsion, Zellinvasion und transzellulärer Passage im Vordergrund stehen. Des weiteren werden geeignete Testsysteme zum Nachweis und zur Charakterisierung von Phasenwechsel und antigener Variation des MBA sowie deren Rolle in Zelladhäsion und Adhärenzmodulation etabliert. Dabei stellt die erst kürzlich gelungene verbesserte Anzüchtung von Ureaplasmen auf Festnährmedien einen entscheidenden Durchbruch dar, der diese Untersuchungen erstmalig ermöglicht. Außerdem wird das Forschungsprojekt Informationen zur Relevanz und Bedeutung einer möglichen Expressionsregulation von Virulenzfaktoren durch Umweltsignale des Wirtes liefern. Zusammenfassend werden durch die geplanten Studien neue Einblicke in die bislang unbekannten molekularen Pathogeneseprozesse erwartet, die es Ureaplasmen ermöglichen, an Zellen zu adhärieren und Schleimhautbarrieren zu durchbrechen, welche schließlich zur Ausbildung invasiver und disseminierter Krankheitsbilder führen.

Trotz häufiger Kolonisierung des unteren Genitaltrakts mit Ureaplasmen werden nur bei einem Teil der betroffenen Frauen aszendierende Erregerausbreitung und klinische Symptome beobachtet. Dies führte zur Hypothese, daß nur bestimmte Ureaplasmen-Subtypen infektions- und krankheitsassoziiert sind. Dem multiple banded antigen (MBA) - ein prädominantes Oberflächenmembranprotein - wird zunehmend eine wesentliche Rolle bei der Wechselbeziehung zwischen Ureaplasmen und ihren Wirtszellen zugeschrieben. Vermutlich trägt die genetische Variabilität unterhalb der Serovar-Kategorie und dem daraus resultierenden Vorkommen unterschiedlicher MBA- Molekülgrößen innerhalb von Serovaren wesentlich zur Pathogenese von Ureaplasmen-Infektionen bei. Obwohl Größenvariation von Membranproteinen basierend auf Änderung der Anzahl repetitiver Einheiten bereits bei anderen Mykoplasmenarten gefunden wurde, ist über die Bedeutung und Funktion dieses Phänomens im Wirt nur wenig bekannt. Jüngste Studien konnten zeigen, dass die sehr einfache Struktur des MBA eine Vielfalt an immunreaktiven Sequenzen aufweist, wobei bestimmte Varianten aufgrund ihrer Fähigkeit zur Immunevasion und zur Etablierung erfolgreicher Infektionen unter veränderten Milieubedingungen möglicherweise Vorteile besitzen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird die genaue Rolle des MBA im Rahmen von Pathogeneseprozessen mit Hilfe humaner endometrialer Zellen überprüft, wobei seine Funktion bei der Zelladhäsion, Zellinvasion und transzellulärer Passage im Vordergrund stehen. Des weiteren werden geeignete Testsysteme zum Nachweis und zur Charakterisierung von Phasenwechsel und antigener Variation des MBA sowie deren Rolle in Zelladhäsion und Adhärenzmodulation etabliert. Dabei stellt die erst kürzlich gelungene verbesserte Anzüchtung von Ureaplasmen auf Festnährmedien einen entscheidenden Durchbruch dar, der diese Untersuchungen erstmalig ermöglicht. Außerdem wird das Forschungsprojekt Informationen zur Relevanz und Bedeutung einer möglichen Expressionsregulation von Virulenzfaktoren durch Umweltsignale des Wirtes liefern. Zusammenfassend werden durch die geplanten Studien neue Einblicke in die bislang unbekannten molekularen Pathogeneseprozesse erwartet, die es Ureaplasmen ermöglichen, an Zellen zu adhärieren und Schleimhautbarrieren zu durchbrechen, welche schließlich zur Ausbildung invasiver und disseminierter Krankheitsbilder führen.