EBV-Projekt

Q-Fieber: Gibt es eine genetische Prädisposition bei Menschen an Q-Fieber zu erkranken?

Im Juni 2005 kam es in Winzerla, zu einem Q-Fieber-Ausbruch mit 331 identifizierten Fällen. Damit gehörte er bis dahin zu den größten dokumentierten Q-Fieber-Ausbrüchen weltweit (RKI 2006). Die Infektionskrankheit Q-Fieber wird durch das obligat intrazelluläre Bakterium Coxiella burnetii verursacht, das sich im Wirt in den Phagolysosomen der Makrophagen vermehrt. Auf dem Menschen wird die Zoonose-Krankheit durch verschiedene Nager, Wild, Vögel und die meisten Haustiere (z.B. Schafe, Ziegen, Kühe oder seltener auch Hunde) übertragen. Durch Inhalation erregerhaltiger Staubpartikel, z.B. aus den Fellen der Schafe oder durch direkten Kontakt mit kranken Tieren, können sich Menschen infizieren. Die Windübertragung ist über weite Distanzen möglich, weshalb C. burnetii auf der Liste bioterroristisch relevanter Erreger steht (Parker, Barralet et al. 2006).

Während der akuten Phase äußert sich das Krankheitsbild mit Symptom wie hohes Fieber (bis 40ºC), Schüttelfrost, Kopf- und Gliederschmerzen und atypische Lungenentzündungen. Allerdings verlaufen ca. 50 % der Infektionen mit C. burnetii asymptomatisch oder mit milden, grippeähnlichen Symptomen (Cutler, Bouzid et al. 2007). Insgesamt mussten 2005 26 (8 %) der Jenaer Patienten aufgrund der Schwere der Erkrankung stationär behandelt werden. Klinisch chronische Formen, wie die Q-Fieber-Endokarditis oder die granulomatöse Hepatitis, traten bei keinem der Jenaer Patienten (innerhalb der ersten 3 Jahre) auf und werden allgemein bei nur 1-5 % aller Patienten beobachtet (RKI 2008) (Kazar 2005). Bei einigen unter ihnen zeigten sich serologisch zwar Hinweise auf eine Chronifizierung- was durch einen Phasenwechsel von Phase II- Antikörpern zu Phase- I Antikörper sichtbar wurde. Jedoch waren die Antikörpertiter bei diesen Patienten später wieder rückläufig.

Der Ausbruch 2005 führte zur Gründung eines BMBF-geförderten Q-Fieber-Verbundprojektes, an dem sich auch die Medizinische Mikrobiologie des UKJ beteiligt und das sich derzeit in der 2. Förderphase befindet.

Im Rahmen des hier angestrebten Projektes, soll die genetische Prädisposition bei Menschen schwere Krankheitssymptome bei Infektionen mit C. brunetti zu entwickeln, analysiert werden. Bislang wurde dieser Aspekt nicht hinreichend untersucht. Angesichts der angenommen 50 % beschwerdefreier / milderer Infektionsverläufe oder gar fehlender Ansteckung bei gleicher Exposition, der breiten Altersspanne bei Betroffenen von 14 bis 99 Jahre (Winzerla) und der nahezu gleichen Verteilung zwischen Männern und Frauen (57 % Männer in Winzerla) können genetische Ursachen bedeutsam sein.

Bei Legionellen, die eng mit der Coxiellen verwand sind, werden einige Faktoren der immunologischen Signaltransduktionskaskaden in der Zelle in Verbindung mit spezifischer Antwort auf die Legionellen-Infektionen in Verbindung gebracht. Dazu zählen Bestandteile des NLRC4-Inflammasoms (Casp-1, NAIP5, NLRC4) (Lightfield, Persson et al. 2011) und die ‚downsteam’ Signalmoleküle IL-1b, IL-18 NFкB (Schmeck, N'Guessan et al. 2007). Ferner stehen auch die Toll-like Rezeptoren, wie TLR2, TLR5 in Zusammenhang mit Legionella-induzierter Immunantwort.

Inwieweit Mutationen der betreffenden Gene beim Menschen mit einem verstärkten oder vermindertem Risiko schwere Erkrankungssymptome zu entwickeln in Verbindung stehen, ist allerdings unklar. Ausgehend von der phylogenetischen Ähnlichkeit und der Pathogenität zwischen Legionellen und Coxiellen, sollen Mutationen (SNPs) in Genen für 9 Proteine des Immunsystems untersucht werden.

Dieses Projekt wird in enger Kooperation mit der Klinik für Innere Medizin IV (UKJ), der Klinischen Chemie (UKJ) und der Forschergruppe Host Septomics (ZIK Septomics) durchgeführt.

Referenzen

Cutler, S. J., M. Bouzid, et al. (2007). "Q fever." J Infect 54(4): 313-318.

Kazar, J. (2005). "Coxiella burnetii infection." Ann N Y Acad Sci 1063: 105-114.

Lightfield, K. L., J. Persson, et al. (2011). "Differential requirements for NAIP5 in activation of the NLRC4 inflammasome." Infect Immun 79(4): 1606-1614.

Parker, N. R., J. H. Barralet, et al. (2006). "Q fever." Lancet 367(9511): 679-688.

Schmeck, B., P. D. N'Guessan, et al. (2007). "Legionella pneumophila-induced NF-kappaB- and MAPK-dependent cytokine release by lung epithelial cells." Eur Respir J 29(1): 25-33