Ausnutzung des angeborenen Immunsystems zur Bekämpfung multiresistenter Bakterien

• Abteilung für Infektion und Immunität
• HIV-CTR, Klinische und Translationale HIV-Forschung

In einer neuen Studie, die in der translationalen Fachzeitschrift « eBiomedicine » veröffentlicht wurde, untersuchten Forscherinnen und Forscher der Infection and Immunotherapy Research group die Wirksamkeit neuartiger komplementaktivierender Therapeutika (CoMiX) gegen das multiresistente Bakterium Pseudomonas aeruginosa. In Zusammenarbeit mit dem Research Centre for Respiratory Diseases und dem Laboratory of Bioimaging and Pathology in Frankreich identifizierten sie zwei unterschiedliche Wirkmechanismen, die zu einer schnellen Beseitigung einer akuten Infektion führen und gleichzeitig eine schädliche chronische Entzündung begrenzen.

Antimikrobielle Resistenzen stellen eine kritische Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar, da die Häufigkeit von Infektionen in Krankenhäusern zunimmt und die Wirksamkeit von Antibiotika gegen multiresistente Krankheitserreger abnimmt. Insbesondere Pseudomonas aeruginosa ist ein opportunistischer Erreger, der bei immungeschwächten Personen eine Vielzahl lebensbedrohlicher Infektionen verursacht. Kürzlich wurde er auf die Liste der prioritären Krankheitserreger 2024 der Weltgesundheitsorganisation (WHO) aufgenommen. Trotz dieser Gefahr befinden sich derzeit nur wenige vielversprechende Arzneimittelkandidaten in der klinischen Entwicklung.

Das Komplementsystem, ein Teil des angeborenen Immunsystems, spielt eine Schlüsselrolle in den antibakteriellen Abwehrmechanismen des Wirts. Die Infection and Immunotherapy Research group (INF1) am Department of Infection and Immunity (DII), geleitet von Dr. Carole Seguin-Devaux, hat auf Antikörpern basierende Konstrukte entwickelt, die als Complement-activating Multimeric immunotherapeutic compleXes (CoMiX) bezeichnet werden, um das Bakterium durch Aktivierung des Komplementsystems gezielt zu bekämpfen.

Unter Verwendung eines etablierten präklinischen Modells der akuten Pneumonie zeigten die Autorinnen und Autoren, dass eine therapeutische intranasale Verabreichung von CoMiX die lokale Bakterienlast verringerte und so vor der tödlichen Infektion schützte. Sie zeigten, dass dieser Schutz teilweise mit einer verstärkten Komplementaktivierung und einer erhöhten Produktion des Komplementbestandteils C3b in der Lunge verbunden war, was zur Zerstörung der Bakterien führte.

Interessanterweise tötet CoMiX durch die Aktivierung des Komplementsystems nicht nur Bakterien, sondern fördert indirekt auch die Produktion des Anaphylatoxins C5a in der Lunge, was eine vorübergehende Rekrutierung und Aktivierung von Neutrophilen auslöst, die ebenfalls wichtig für die antibakterielle Immunantwort des Wirts sind,

sagt Dr. Aubin Pitiot, Erstautor der Studie.

Wichtig ist, dass dieser Proof of Concept zeigt, dass die gezielte Aktivierung des Komplementsystems eine schnelle und vielversprechende therapeutische Strategie gegen P. aeruginosa darstellt, ein Ansatz, der auch auf andere Krankheitserreger ausgeweitet werden könnte und somit neue therapeutische Anwendungen eröffnet.

Finanzierung

Diese Studie wurde vom Luxembourg National Research Fund (FNR), dem Ministry of Higher Education and Research of Luxembourg und der COST Action CA21145 EURESTOP sowie durch institutionelle Förderungen von INSERM, Tours University und dem Euro-BioImaging ERIC European Grant unterstützt.