Forscher der University of Maryland School of Medicine veröffentlichten eine der umfassendsten Analysen darüber, wie Gene während einer Infektion exprimiert werden (bekannt als Transkriptom). Die Analyse umfasst drei verschiedene Stämme des Bakteriums Streptococcus pneumoniae, das Lungenentzündungen, Hirnhautentzündungen und Mittelohrentzündungen verursacht.
Sie umfasst auch Analysen der Lunge und vier weiterer Organe in einem Tiermodell, in dem sich das Bakterium ansiedelt, vermehrt und im Körper festsetzt. Die Ergebnisse wurden heute in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
„Unsere neue Analyse liefert wertvolle neue Informationen über die Wechselwirkungen zwischen Wirt und Erreger im Tiermodell, die während einer Pneumokokkeninfektion stattfinden“, sagte der Leiter der Studie, Dr. Hervé Tettelin, Professor für Mikrobiologie und Immunologie und Wissenschaftler am Institut für Genomwissenschaften der University of Maryland School of Medicine. „
Symptome einer Pneumokokken-Infektion können Fieber, Husten, Kurzatmigkeit, Brustschmerzen, Nackensteife, Verwirrung, erhöhte Lichtempfindlichkeit, Gelenkschmerzen, Schüttelfrost, Ohrenschmerzen, Schlaflosigkeit und Reizbarkeit sein, so die Centers for Disease Control and Prevention.
Mit der Einführung des ersten Pneumokokken-Impfstoffs im Jahr 2000 sind die auf diese Infektionen zurückzuführenden Todesfälle zurückgegangen. Allerdings hat die zunehmende Antibiotikaresistenz die Behandlung einiger dieser Infektionen erschwert.
Die Forscher der University of Maryland School of Medicine arbeiteten mit Forschern der University of Alabama at Birmingham und der Yale University School of Medicine zusammen, um die Genexpression an verschiedenen Infektionsorten zu analysieren, darunter die Nasen- und Rachenschleimhäute, das Herz, die Blutbahn, die Lunge und die Nieren.
Aus diesen Genexpressionsdaten erstellten sie einen Atlas und fanden heraus, dass sich das Bakterium je nach Infektionsstelle im Mausmodell unterschiedlich verhält und die Organe der Maus wiederum unterschiedlich reagieren.
Sie fanden auch heraus, dass bestimmte S. pneumoniae-Gene immer an allen anatomischen Stellen stark exprimiert werden, was sie zu idealen Zielen für neue Impfstoffe oder Therapien macht. In einem Tierversuch stellten die Forscher fest, dass eine entzündungshemmende Behandlung namens Interferon beta die Bakterien daran hinderte, in lebenswichtige Organe einzudringen.
Das förderte das Überleben des Wirts und lieferte uns wichtige Erkenntnisse über mögliche neue Behandlungsmöglichkeiten. Wir waren in der Lage, auf analytischen Pipelines aufzubauen, um eine umfassendere Methode zur Untersuchung verschiedener systemischer Krankheitserreger bereitzustellen“
Adonis D’Mello, Co-Autor der Studie und Doktorand in Molekularer Medizin, Institut für Genomwissenschaften
Die Finanzierung wurde durch das Merck Investigator Studies Program bereitgestellt, das hypothesengenerierende klinische und vorklinische Forschung unterstützt, die von externen Forschern initiiert, konzipiert und durchgeführt wird. Dieses Projekt wurde auch mit Mitteln der National Institutes of Health, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, unterstützt.
„Dies ist ein sehr spannendes Ergebnis der Grundlagenforschung, das weitreichende Auswirkungen auf unser Verständnis einer weit verbreiteten und potenziell gefährlichen Infektionskrankheit haben könnte“, sagte E. Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, Executive Vice President for Medical Affairs, UM Baltimore, und John Z. and Akiko K. Bowers Distinguished Professor and Dean, University of Maryland School of Medicine.
„Diese Ergebnisse sind auch für den Bereich der Transkriptom-Forschung geeignet, um potenzielle neue Behandlungsmöglichkeiten für Krankheiten zu ermitteln.“