Viral-bakterielle Co-Infektionen des differenzierten Atemwegepithels durch Erreger der Enzootischen Bronchopneumonie der Rinder

• Antragsteller: Professor Dr. Georg Herrler; Dr. Jochen Meens
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313942933

Co-Infektionen im Atemtrakt spielen in der modernen Nutztierhaltung eine wichtige Rolle. Die Bekämpfung von Co-Infektionen ist schwierig, da die Pathogenese wesentlich komplexer ist als die von Monoinfektionen. Die Problematik ist seit vielen Jahren bekannt, dennoch gibt es bisher nur wenige wissenschaftliche Erkenntnisse zu den grundlegenden molekularen Interaktionen zwischen Erregern und Wirt bei Co-Infektionen. Im Tiermodell ist dies nur sehr schwer zu analysieren. Umso wichtiger sind geeignete in vitro Co-Infektionsmodelle, die möglichst nahe an die in vivo Situation heranreichen. Im beantragten Projekt wird die Co-Infektion von Atemwegsepithelzellen durch wichtige Erreger im bovinen Atemtrakt untersucht. Dabei handelt es sich um zwei Viren und drei Bakerien: die alle mit der enzootischen Bronchopneumonie der Rinder (engl. bovine respiratory disease complex) in Verbindung gebracht werden: das bovine respiratorische Synzytialvirus (BRSV), das bovine Parainfluenzavirus 3 (BPIV3), Pasteruella multocida, Mannheimia haemolytica und Mycoplasma bovis. Dieses Projekt hat seinen Ausgangspunkt in Vorversuchen, in denen die virale Mono-Infektion differenzierter Atemwegsepithelzellen untersucht worden ist. Mit zwei Kultursystemen für differenzierte respiratorische Epithelzellen, Lungenpräzisionsschnitte und Air-liquid-interface-Kulturen, wurde gefunden, dass BPIV3 die Atemwegszellen sehr effizient infizieren kann und zu einer Schädigung des Epithels führt. Dagegen erwiesen sich die Zellen des respiratorischen Epithels als weitgehend resistent gegenüber einer BRSV-Infektion. Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es zunächst, die bakterielle Mono-Infektion zu analysieren, die bei M. bovis bereits begonnen wurde. Daran anschließend erfolgt die Untersuchung der Co-Infektion. Hierbei geht es um die Fragen: (i) Begünstigt die schädigende Wirkung der BPIV3-Infektion die nachfolgende Infektion durch einen der drei bakteriellen Erreger? (ii) Macht die bakterielle Infektion die Atemwegszellen empfänglich für eine nachfolgende BRSV-Infektion?Die erwarteten Ergebnisse werden grundlegende Erkenntnisse darüber liefern, wie wichtige respiratorische Erreger in der Rinderlunge zusammenwirken, um letztlich des Krankheitsbild der enzootischen Bronchopneumonie auszulösen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen