Bacillus cereus Sepsis: First insights into the molecular basis of pathogenicity

Projektleitung an der Vetmeduni

Laimer-Digruber, Astrid

Geldgeber

Stadt Wien

Laufzeit

01.01.2022 - 01.06.2023

Abstract

Bacillus cereus ist ein grampositives, stäbchenförmiges Bakterium, welches neben Lebensmittelvergiftungen auch eine Reihe nicht gastrointestinaler Erkrankungen hervorrufen kann, wie zum Beispiel Endokarditis (Herzinnenhautentzündung), Endophthalmitis (Augenentzündung) und Sepsis (Blutvergiftung). Die Virulenzfaktoren (Toxine) die Lebensmittelvergiftungen hervorrufen sind vergleichsweise gut untersucht, welche bakteriellen Faktoren und Mechanismen jedoch zu einer Sepsis führen sind noch weitgehend unverstanden. Ein neu entdeckter Virulenzfaktoren in Bakterien, so genannte „extrazelluläre Vesikel“, könnten bei der Entwicklung systemischer Erkrankung, wie der Sepsis, eine entscheidende Rolle spielen. Da bei einer Sepsis das Immunsystem überreagiert, und in Folge eigenen Organsysteme angegriffen werden, ist eine rasche Behandlung essentiell. Sepsis steht an dritter Stelle der häufigsten Todesursachen. Jährlich sterben weltweit 11 Millionen Menschen in Folge einer Sepsis, die Mortalität beträgt ca. 35 % Prozent. Eine genaue Kenntnis der bakteriellen Faktoren und Mechanismen, die eine Sepsis verursachen ist daher nötig, um rasch und gezielt Behandlungsmaßnahmen einleiten zu können bzw. Erkrankungen präventiv verhindern zu können.Um den Beitrag von extrazellulären Vesikeln von B. cereus bei der Entwicklung einer Sepsis zu verstehen, sollen extrazelluläre Vesikel von verschiedenen B. cereus Stämmen (Stämme von Sepsispatienten aus Österreich und Stämme aus der Umwelt) im Labor isoliert und charakterisiert werden. Hierzu soll im Rahmen des beantragten Projekts ein Protokoll zur effizienten Herstellung und Isolation von Vesikeln entwickelt werden und die Vesikel mittels bereits in unserem Labor etablierten Methoden der Proteomik und des metabolischen Fingerprintings via FTIR analysiert werden. Ergänzend sollen Nanopartikel-Messungen in Kooperation mit der Medizinischen Universität Wien durchgeführt werden.Dieses Projekt stellt somit einen initialen und wichtigen Schritt zur Aufklärung der durch B. cereus verursachten Sepsis dar, die bisher weitgehend unverstanden ist. Da in den letzten Jahren neben Erwachsenen auch zunehmen von B. cereus bedingten Sepsisfällen aus der Neonatologie (oft mit schwerem klinischem Verlauf bzw. auch tödlichem Ausgang) berichtet wird, erhoffen wir uns mit diesem Projekt nicht nur den bakteriellen Virulenzmechanismen einen Schritt näher zu kommen sondern auch wichtige Erkenntnis zu gewinnen, um effektive Präventionsmaßnahmen zu etablieren, neue Behandlungsmethoden zu entwickeln, und somit langfristigem die Sepsis bedingte Mortalität zu senken.