Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin
Multiresistente Bakterien wie Pseudomonas aeruginosa sind eine Hauptursache für nosokomiale Infektionen, mit hoher Mortalität insbesondere bei immungeschwächten Menschen. Trotz dieser Bedrohung gibt es in der Wirkstoffentwicklung alarmierend wenige neue Kandidaten. Um erfolgreich neue Strategien zur Bekämpfung von Infektionen mit P. aeruginosa zu entwickeln, ist ein tiefes Verständnis der Faktoren essenziell, die die Virulenz und Pathogenität dieser Bakterien antreiben.
Ein potenziell neues Wirkstoffziel ist die Uridindiphosphat-Glucose-Pyrophosphorylase von P. aeruginosa (PaUGP), da sie für die Biosynthese mehrerer Virulenzfaktoren erforderlich ist. Im Rahmen von iCAIR® – einem internationalen Forschungsverbund zur Entwicklung antiinfektiver Therapien, in dem neue Behandlungsoptionen entwickelt werden – untersuchte Sven Cleeves während seiner Promotion am Fraunhofer ITEM die Rolle von PaUGP als potenzielles Wirkstoffziel. Er verwendete einen UGP-defizienten P. aeruginosa-Stamm (galU-) zur Infektion von menschlichen Zellen und von Lungengewebeschnitten (PCLS) und analysierte dessen Virulenz im Vergleich zum Wildtyp-Stamm.
Die Infektion mit galU- führte zu deutlich reduzierter Zytotoxizität, während das Bakterienwachstum und die Besiedlung von Zellen und PCLS unverändert blieben. Der Pseudomonas-Stamm galU- zeigte zudem reduzierte Mengen des wichtigen Virulenzfaktors Pyocyanin sowie eine beeinträchtigte Schwarmmotilität, einer koordinierten, gemeinschaftlichen Bewegung der Bakterien, die für die Virulenz der Bakterien bedeutend ist. Diese Daten zeigen die zentrale Bedeutung von PaUGP als Virulenzfaktor in relevanten menschlichen Lungenmodellen und verdeutlichen dessen Potenzial als neues Wirkstoffziel.
