Die Rolle von Eisen auf den Verlauf bakterieller Infektionen des Hodens

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Meinhardt
• Fachliche Zuordnung: Reproduktionsmedizin, Urologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 424111918

Eine wesentliche Ursache umweltbedingter Infertilität des Mannes sind akute bakterielle Infektionen des Hodens und des Nebenhodens (Epididymo-Orchitis), die häufig durch Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis und uropathogene E. coli (UPEC) Stämme hervorgerufen werden. Eine Reduktion der Anzahl epididymaler Spermien wurde besonders nach UPEC-Infekten noch längere Zeit nach Behandlung und Abklingen des Infektes beobachtet, was auf eine testikuläre Beteiligung mit permanenter Schädigung der Spermatogenese schließen lässt. UPEC sind durch ein außergewöhnlich großes Repertoire an Eisen-akquirierenden Systemen charakterisiert, das sie befähigt auch in Wirtsumgebungen mit extremer Eisenarmut zu überleben. In gemeinsamen Vorarbeiten konnten die Antragsteller zeigen, das Eisen-transportierende Proteine polarisiert in Sertoli-Zellen vorliegen und voraussichtlich an einem Eisenzyklus beteiligt sind, der im Keimepithel für die benötigte konstante Versorgung früher Keimzellen mit Eisen sorgt. Somit werden für die sensitiven Keimzellen Eisenschwankungen der Umwelt und ein damit verbundener oxidativer Stress vermieden. Wir postulieren, dass eine Infektion mit UPEC die Eisenhomöostase des Hodens durch Manipulation der Eisen-regulierenden Systeme des Wirts pathologisch verändert. Wir postulieren weiterhin, dass der Shift in der Eisen-Homöostase den weiteren Verlauf der Infektion und damit das Ausmaß des testikulären Schadens beeinflusst. Um diese Hypothesen zu untersuchen, kooperieren der deutsche (Expertise in Infektionen und Entzündungen des männlichen Reproduktionstrakts) und der israelische Partner (Expertise in Eisen-Metabolismus) miteinander. Basierend auf einem in Vorarbeiten in beiden Laboren etablierten Modell für UPEC-induzierte Orchitiden in der Maus soll überprüft werden, inwieweit eine Infektion mit Hämolysin A-positiven und -negativen UPEC-Pathovaren einen Einfluss auf die Eisen-Homöostase, den Verlauf und Schweregrad der Infektion im Hoden sowie Fertilitätsparameter nimmt. Hämolysin A ist als porenformendes und potenziell zelllysierendes Toxin ein wichtiges Eisen-akquirierendes Protein von UPEC. Ein tieferes Verständnis des Einflusses von Störungen der Eisen-Homöostase auf die männliche Fertilität bei UPEC Orchitiden kann Grundlagen für verbesserte interventionelle Therapien zum Schutz der Fertilität des Mannes liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• ausländ. Mitantragstellerin: Privatdozentin Esther Meyron-Holtz, Ph.D.