Antioxidative Proteine und Metronidazol in Giarida lamblia

Der einzellige Parasit Giardia lamblia besiedelt den Dünndarm des Menschen und ist weltweit für hunderte Millionen Fälle von Diarrhoe und andersartigen Verdauungsbeschwerden, zusammengefasst auch als Giardiose bezeichnet, verantwortlich. Obwohl die Giardiose zumeist nach einigen Wochen von selbst abklingt, kann sie auch persistieren und in Kindern zu Wachstumsretardation führen. Zudem könnte die Giardiose nach derzeitiger Datenlage auch ein Auslöser des postakuten Reizdarmsyndroms sein. Aufgrund seines anaeroben Metabolismus ist Giardia lamblia anfällig für das Therapeutikum Metronidazol, welches auch standardmäßig in der Therapie der Giardiose genutzt wird. Seit den 2000er Jahren werden allerdings vermehrt therapieresistente Fälle gemeldet, bevorzugt bei Reiseheimkehrern aus Indien und anderen südasiatischen Ländern. Überraschenderweise zeigten bisher jedoch isolierte Giardiastämme von refraktären Fällen keinerlei Metronidazolresistenz in in vitro Tests. Im Vorfeld dieses Projekts entdeckte unsere Arbeitsgruppe, dass einige Giardienstämme höhere Konzentrationen von Metronidazol tolerieren, wenn sie einer mikroaeroben Atmosphäre ausgesetzt sind. Dieser Effekt reicht durchaus in einen Bereich hinein, welcher im Serum von behandelten Patienten anzufinden ist (ca. 16 g ml-1), und könnte daher erklären, weshalb die Metronidazoltherapie in einem Teil der Patienten fehlschlägt. Tatsächlich herrschen im Dünndarm mikroaerobe und keine anaeroben Bedingungen vor, sodass die bisher allgemein gewählten anaeroben Testbedingungen für das Aufspüren von Metronidazolresistenz wohl falsch negative Ergebnisse bewirkten. Das Hauptziel dieses Projekts wird es sein, die Mechanismen aufzuklären, welche zu der beobachteten höheren Toleranz gegenüber Metronidazol unter mikroaeroben Bedingungen führen. Uns bereits vorliegende Daten suggerieren, dass dies mit einer deutlich stärkeren Expression von antioxidativen Enzymen in den toleranten Stämmen gegenüber nicht-toleranten Stämmen zusammenhängen könnte. Im Zuge dieses Projekts werden nach vergleichenden Proteomanalysen die beteiligten Enzyme identifiziert, charakterisiert und getestet werden. Um die Aussagekraft dieser Analysen zu erhöhen, werden sämtliche Analysen nicht nur in hergebrachten Laborstämmen von Giardia lamblia durchgeführt werden, sondern auch in klinischen Isolaten, welche uns freundlicherweise von Dr. Christian Klotz vom Robert Koch Institut in Berlin zur Verfügung gestellt werden.