Analysis of Helicobacter pylori infections in Africa, bacterial virulence factors but lack of pathology

• Antragsteller: Professor Dr. Rainer Haas
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271598711

Das Gram-negative pathogene Bakterium Helicobacter pylori (Hp) ist in der Lage Gastritis und Geschwüre im Magen bzw. Duodenum auszulösen und ist zudem ein Risikofaktor zur Entwicklung von Magenkrebs. Infektionenraten mit Hp sind in Afrika hoch und Prävalenzen von bis zu 85% in Nigeria und 65% in Südafrika sind beschrieben. Hp ist anspruchsvoll in der Anzucht und eine Infektion zu diagnostizieren und zu therapieren ist oft schwierig, vor allem in afrikanischen Ländern. Bei einer kürzlich abgeschlossenen und von uns durchgeführten epidemiologischen Studie in Nigeria, wurden die Virulenzfaktoren von Hp charakterisiert und mit durch dieses Bakterium hervorgerufenen gastroduodenalen Krankheitsverläufen korreliert. Es zeigte sich, dass Isolate aus nigerianischen Patienten mit den wichtigsten der bekannten Virulenzfaktoren, wie beispielsweise einem funktionellen cag-T4SS und s1m1 vacA Genen, ausgestattet sind, aber dennoch wurde durch diese Hp Stämme nur eine relativ milde Pathologie ausgelöst. Des Weiteren wurden sehr hohe Resistenzraten gegen Metronidazol (99,1%), moderate Raten gegen Amoxicillin (33,3%) und Clarithromycin (14,4%) und eine überraschend niedrige Rate gegen Tetracyclin (4,5%) gefunden. In dem hier beantragten Projekt wollen wir unsere Studie in Nigeria mit Südafrika erweitern, um einen globaleren Blick auf die Resistenzlage gegen Antibiotika und die Pathogenität der Stämme zu erhalten. In Südafrika finden sich urtypische Hp Stämme (z.B. hpAfrica2), welche durch das Fehlen des cag-T4SS als weniger pathogen betrachtet werden. Diese südafrikanischen Stämme wollen wir daher mit nigerianischen hpAfrica1 Stämmen vergleichen. Interessanterweise haben unsere Vorarbeiten im Hinblick auf Resistenzmechanismen gezeigt, dass neben den bekannten Punktmutationen im 23S rRNA Gen, einer oder mehrere neue Mechanismen, die eine Resistenz gegen Clarithromycin auslösen, existieren müssen. Diesen wollen wir auf den Grund gehen. Zudem wollen wir neben dem Virulenzpotential der südafrikanischen Stämme auch den Grund für die durch afrikanische Stämme ausgelöste bemerkenswert milde Pathologie erforschen. Hierzu wollen wir unser gut etabliertes Tiermodell Mongolischer Gerbil nutzen. Durch den Austausch der bekannten wichtigsten genetischen Faktoren (cagA Gen, dupA Lokus, etc.) zwischen dem stärker pathogenen europäischen Stamm B8 und den weniger pathogenen nigerianischen und südafrikanischen Stämmen, werden wir versuchen genetische Faktoren zu finden, die für eine durch Hp induzierte Pathogenese verantworlich sind. Unser Antrag verbindet Wissenschaftler aus Nigeria, Südafrika sowie Deutschland und kreiert ein Netzwerk, welches ein intensives Ausbildungsprogramm von einen Ph.D Studenten aus beiden Ländern mit einschließt. Unsere zukünftige Studie bietet jungen Wissenschaftlern aus Afrika die Möglichkeit zu erfahren, wie Wissenschaft in Europa vollzogen wird, woraus sich bessere berufliche Perspektiven nach der Rückkehr in ihre Heimatländer ergeben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Nigeria, Südafrika
• Mitverantwortliche: Friederike Aicher; Dr. Ute Breithaupt; Dr. Alexander Crispin; Dr. Olufunmilayo A. Lesi; Eva Löll; Privatdozentin Dr. Susanna Müller; Professor Dennis A. Ndububa; Dr. Charles A. Onyekwere; Professor Jesse A. Otegbayo; Dr. Sylvester Wokediuko
• ausländ. Mitantragstellerinnen: Professorin Dr. Anna M. Clarke, Ph.D. (†); Dr. Stella Smith, Ph.D.