Immunpathogenese und Diagnostik von Sarcocystis calchasi bei Tauben

• Antragsteller: Professor Achim Dieter Gruber, Ph.D.; Professor Dr. Michael Lierz
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 212404166

Sarcocystis calchasi ist der Auslöser der Pigeon Protozoal Encephalitis (PPE), einer tödlichen, neurologischen Erkrankung bei Tauben. Neben Tauben sind auch Papageien und vermutlich Spechte Zwischenwirte. In den vergangenen Jahren wurde weltweit wiederholt von schweren Ausbrüchen in Tauben- und Papageienbeständen berichtet. In dem vorherigen DFG-geförderten Projekt „Epidemiologie, Wirtsspektrum und Diagnostik einer neuen Sarkozystenart bei Tauben“ wurde ein deutschlandweites Vorkommen mit hoher Prävalenz in Brieftaubenschlägen (27,8 %) festgestellt. Charakteristisch für die PPE ist eine schwere Gehirnentzündung, ohne dass der Erreger im Gehirn nachweisbar ist. Der zugrundeliegende Pathomechanismus ist noch unbekannt und könnte Modellcharakter für andere, ursächlich bislang ungeklärte Gehirnentzündungen haben. Einzigartig für diesen neuen Parasiten könnte eine duale Immunmodulation sein mit einer Immunevasion in der frühen Schizontenphase sowie einer Autoimmuninduktion während der späten Enzephalitis. Zur Diagnose der PPE bei lebenden Tauben und Papageien steht derzeit nur die Untersuchung einer invasiven Muskelbiopsie zur Verfügung.In dem beantragten Vorhaben sollen frühe Immunevasionsmechanismen von S. calchasi aufgedeckt werden und es soll geklärt werden, auf welche Weise S. calchasi später die Gehirnentzündung auslöst. Hierzu sollen durch den Parasiten beeinflusste Signalwege in der Taube identifiziert werden. Als mögliche Auslöser der Enzephalitis sollen zwei alternative Hypothesen eines Hit-and-run-Mechanismus bzw. einer immun-mediierten Erkrankung geprüft werden. Das Vorhaben soll als Grundlage für die Charakterisierung des Pathomechanismus auf molekularer Ebene dienen.Ein Schwerpunkt des beantragten Vorhabens soll die Identifikation immunpathogenetisch relevanter Oberflächenproteine sowie weiterer, an der Erreger-Wirtsinteraktion beteiligter Proteine sein. Hierdurch soll das Verständnis der Pathogenese der PPE weiter vertieft werden.Gleichzeitig soll mit der Etablierung eines S. calchasi-spezifischen Serum-ELISA eine diagnostische Alternative zur Entnahme einer Muskelbiopsie etabliert werden. Als Testantigen sollen die zuvor identifizierten Proteine rekombinant hergestellt werden. Durch Bestimmung der Antikörpertiter sollen die Wirtsantwort auf eine S. calchasi-Infektion und gegebenenfalls die Rolle der Antikörperentwicklung bei der Immunpathogenese näher charakterisiert werden. Weiterhin soll die deutschlandweite Seroprävalenz von S. calchasi-Antikörpern bei Tauben ermittelt werden.Abschließend soll geprüft werden, ob S. calchasi noch weitere Vogelarten als Zwischenwirte nutzt. Hierzu soll das Vorkommen des Parasiten in weiteren Beutetieren der Endwirte Habicht und Sperber geprüft werden. Insgesamt sollen mit allen vorgeschlagenen Projektteilen wesentliche Erkenntnisse gewonnen werden, um diese neue und pathogenetisch modellhaft wichtige Krankheit ganzheitlich verstehen und besser managen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen