Brucellen können bestimmte Haus- und Nutztiere infizieren – aber auch den Menschen. Eine Forschungsarbeit zeigt jetzt, mit welchen Mitteln sich der Körper gegen das Bakterium wehrt und wie man die Therapie künftig verbessern kann.
Die Brucellose ist eine Krankheit, die durch Mitglieder der bakteriellen Gattung Brucella verursacht wird und vor allem Rinder, Ziegen und Schafe befällt. Im Zuge der Infektion kann es zu Trächtigkeitsverlusten kommen und den Viehzüchtern weltweit wirtschaftliche Verluste in Milliardenhöhe bescheren. Die Krankheit kann auch vom Tier auf den Menschen übergehen, vor allem durch den Verzehr von nicht pasteurisierten Milchprodukten oder das Einatmen von Sporen aus dem Gewebe infizierter Tiere.
Während die Krankheit beim Menschen Arthritis, Herzentzündungen und grippeähnliche Symptome hervorrufen kann, können die Bakterien auch ins Gehirn eindringen und Neurobrucellose verursachen, die zu langfristigen neurologischen Komplikationen, Kopfschmerzen, Übelkeit, Desorientierung, Gehirnschwellung und manchmal zum Tod führen kann.
Eine Studie der Universität von Missouri hat nun die schützende Wirkung der angeborenen Immunabwehr und spezifischen Signalproteinen, den Interferonen, hervorgehoben und gezeigt, welchen Anteil sie bei der Verringerung der schädlichen neurologischen Auswirkungen einer Brucella-Infektion haben. Die Studie, die an einem Mausmodell durchgeführt wurde, könnte möglicherweise zu künftigen Verbesserungen bei der Diagnose und Behandlung der Krankheit führen. Die Ergebnisse wurden im American Journal of Pathology veröffentlicht.
„Während Missouri seit 2004 als brucellosefrei gilt und das Bakterium sowohl bei Menschen als auch bei Haustieren landesweit fast vollständig ausgerottet wurde, gibt es immer noch Gebiete, in denen es vorkommt, wie z. B. bei Bisons im Yellowstone-Nationalpark“, sagt Charles Moley, Tierarzt und derzeitiger Doktorand am MU College of Veterinary Medicine (CVM), der die Studie leitete. „Sie ist weltweit eine der häufigsten bakteriellen Infektionen, die vom Tier auf den Menschen überspringt und es gibt Schätzungen, dass jedes Jahr mehr als 10 Millionen Menschen davon betroffen sind, vor allem im Nahen Osten und im Mittelmeerraum.“
In der Studie untersuchten die Forscher die Rolle angeborener lymphatischer Zellen (ILCs) bei der Pathogenese der durch Brucella melitensis verursachten fokalen Brucellose im Mausmodell. Nach einer Fußballeninfektion begrenzten sowohl natürliche Killerzellen als auch ILC1-Zellen die Infektion der Gelenke durch Brucella. Mäuse, denen natürliche Killerzellen fehlten und insbesondere Mäuse, denen alle ILC fehlten, entwickelten nach einer Fußballeninfektion ebenfalls eine ausgeprägte Arthritis. Nach einer Lungeninfektion kam es bei fehlenden ILCs zu Arthritis, neurologischen Komplikationen und Meningitis. Sowohl adaptive Immunzellen als auch ILCs begrenzten außerdem im Modell die Besiedlung des Gehirns durch Brucellen nach einer Lungeninfektion.
Die Transkriptionsanalyse von brucellainfizierten Gehirnen ergab außerdem eine deutliche Hochregulierung von Genen, die mit Entzündungen und Interferonreaktionen in Zusammenhang stehen, sowie eine Herunterregulierung von Genen, die mit neurologischen Funktionen in Verbindung stehen. Ein Mangel an Typ-II-Interferon führte im Modell zu einer Besiedlung des Gehirns durch Brucella. Mäuse, denen sowohl Typ-I- als auch Typ-II-Interferon-Signale fehlten, entwickelten schneller klinische Anzeichen von Neurobrucellose, zeigten einen neuronalen Verlust im Hippocampus und hatten höhere Brucella-Konzentrationen im Gehirn als Mäuse, denen nur Typ-II-Interferon-Signale fehlten.
Diese aktuellen Forschungsergebnisse können möglicherweise die Arbeit anderer Forscher bereichern, indem sie zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen der Krankheit auf das Gehirn führen. Angesichts der neuen Erkenntnisse über die entscheidende schützende Rolle, die angeborene Lymphozyten und Interferone spielen, könnte die Studie zu gezielteren Therapiemaßnahmen für Menschen auf der ganzen Welt führen, die an Neurobrucellose leiden. Auch spezifischere diagnostische Ansätze, um die Krankheit zu erkennen, bevor neurologische Symptome auftreten oder sich verschlimmern, könnten mithilfe der Ergebnisse entwickelt werden.
Dieser Beitrag basiert auf einer Pressemitteilung der University of Missouri-Columbia. Die Originalpublikation findet ihr hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Singh Bakshi, unsplash
