Klinische Studien und Epidemiologie ambulant erworbener Infektionen
Durch epidemiologische Beobachtungen und Beobachtungsstudien verbessern DZIF-Wissenschaftler:innen die Vorhersage von Virulenzen und Antibiotikaresistenzen von Magen-Darm-Pathogenen sowie von Infektionsrisiken bei bestimmten Personengruppen.
Der Forschungsschwerpunkt „Klinische Studien und Epidemiologie ambulant erworbener Infektionen“ umfasst derzeit drei wichtige Studien. Helicobacter pylori ist ein weit verbreitetes bakterielles Pathogen des menschlichen Magens, das chronische Infektionen verursacht und jährlich tausende Fälle von Magengeschwüren und Magenkrebs hervorruft.
In der HelicoPTER-Studie werden in Zusammenarbeit mit dem „Nationalen Referenzzentrum für Helicobacter pylori“ über 10.000 Erwachsene rekrutiert. Diese werden nicht nur auf eine Infektion mit H. pylori getestet (H. pylori-Prävalenz), sondern die Forscherinnen und Forscher untersuchen auch, welche H. pylori-Stämme in Deutschland vorkommen und welche Antibiotikaresistenzen diese Stämme tragen. Mithilfe dieser Daten sollen Algorithmen entwickelt werden, um Antibiotikaresistenzen und Virulenzen von H. pylori vorherzusagen sowie Übertragungswege zu identifizieren. Die im Verlauf der Studie gesammelten Bioproben werden in eine Biobank überführt und bilden eine wichtige Grundlage für weiterführende Studien.
Epidemiologie von Campylobacter jejuni und Campylobacter coli
Ein zweites Projekt befasst sich mit der Epidemiologie von Campylobacter jejuni und Campylobacter coli, den weltweit häufigsten akuten lebensmittelübertragenen Durchfallerregern beim Menschen. Neben akuten Durchfallerkrankungen können diese Bakterien auch an chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen des Menschen beteiligt sein. Antibiotikaresistenzen nehmen derzeit bei diesen und anderen darmpathogenen Bakterien stark zu.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Projekt werden durch die Analyse der Genomsequenzen einer großen Zahl von repräsentativen klinischen Isolaten der beiden wichtigsten Campylobacter-Spezies Rückschlüsse auf die Ausprägung und den Neuerwerb von Antibiotikaresistenzen ziehen sowie auf neuartige genetische Veränderungen, die zu speziellen Antibiotikaresistenz-Phänotypen beitragen. Anhand der gewonnenen Daten sollen neue Algorithmen entwickelt werden, um Resistenzen und weitere für die Pathogenität einzelner Bakterienstämme relevante genetische Veränderungen vorhersagen zu können.
Wechselwirkung zwischen Darmmikrobiota und Immunsystem bei dekompensierter Leberzirrhose
Ein drittes Projekt widmet sich der Erforschung der Wechselwirkung zwischen Darmmikrobiota und Immunsystem bei Patient:innen mit dekompensierter Leberzirrhose. Bakterielle Infektionen gehören zu den schwerwiegendsten Komplikationen bei dieser Patientengruppe, da ihr Immunsystem durch die Zirrhose-assoziierte Immundefizienz (CAID) stark geschwächt ist. Eine der Hauptursachen dieser Immunschwäche ist die Schädigung der Leber und die anhaltende systemische Entzündung, die das Infektionsrisiko vervierfacht. Diese Entzündungen werden vor allem durch die vermehrte Migration von Darmbakterien und deren Stoffwechselprodukten ins Blut verursacht, eine Folge der gestörten Darmbarriere. Es wird vermutet, dass eine Dysbiose, also eine ungünstige Veränderung der Darmmikrobiota, das Eindringen von Krankheitserregern erleichtert und die Darmschleimhaut weiter schädigt. Insbesondere nach Implantation eines transjugulären intrahepatischen portosystemischen Shunts (TIPS), einer Standardtherapie zur Senkung des Pfortaderhochdrucks bei Leberzirrhose, stellen Infektionen für etwa die Hälfte der Patient:innen ein erhebliches Risiko dar.
Die langfristigen Auswirkungen dieser Behandlung auf die Immunfunktion, die systemische Entzündung und das Infektionsrisiko sind bisher jedoch kaum untersucht. In der Studie wird daher der Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung der Darmmikrobiota und dem Risiko für Infektionen und andere zirrhosebedingte Komplikationen nach TIPS-Implantation untersucht. Darüber hinaus wird untersucht, inwieweit die Therapie der portalen Hypertension zu Veränderungen der systemischen Entzündung und der Darmmikrobiota führt und wie diese Veränderungen den Immunstatus beeinflussen.