Fachbereich 05 - Medizinische Fakultät
Institut für Medizinische Mikrobiologie
Biologie und Pathogenese von Staphylokokken-Infektionen

Identifizierung und molekulare Charakterisierung von Staphylococcus aureus Genen,
die an der Wechselwirkung von S. aureus mit Thrombozyten,
Endothelzellen und extrazellulärer Matrix beteiligt sind

Invasive Staphylococcus aureus-Infektionen mit endovaskulärer Manifestation sind durch besonders schwere Verlaufsformen gekennzeichnet und gehen mit signifikanter Morbidität und Mortalität einher. Die Pathogenese der S. aureus-assoziierten infektiösen Endokarditis ist ein komplexer Prozess, bei dem der Adhäsion der Bakterien an Thrombozyten, Endothelzellen sowie Komponenten der extrazellulären Matríx eine besondere Bedeutung zukommt. Die daran beteiligten Mechanismen sind bisher nur unvollständig verstanden. Wir haben kürzlich ein riesiges, 1.131,4 kDa großes S. aureus Oberflächenprotein (GSSP, Giant Staphylococcal Surface Protein) identifiziert, das mehrere potentielle Integrin-Bindesequenzen enthält, Fibronektin bindet und in die Endothelzell-Bindung involviert ist. Ausserdem konnten wir mit Hilfe einer "Phage Display Library" für das gut charakterisierte Fibronektin-Bindeprotein FnBP von S. aureus eine weitere Funktion nachweisen - die Bindung an aktivierte Thrombozyten. Diese Bindung wird durch Zugabe von Fibronektin noch stimuliert, daher postulieren wir, dass Fibronektin in dieser Interaktion als Brückenmolekül fungiert. Weiterhin haben wir das Gen für ein neues Autolysin/Adhäsin bei S. aureus (aaA) sowie das homologe Gen aus S. epidermidis (aaE) kloniert und charakterisiert. AaA und AaE weisen nicht nur bakteriolytische Funktion auf und haben damit sehr wahrscheinlich eine Funktion bei der Zellteilung, sondern binden auch an extrazelluläre Matrixproteine, wie Fibrinogen, Fibronektin und Vitronektin und haben damit potentiell auch eine Bedeutung bei der Adhäsion an die extrazelluläre Matrix und nachfolgender Biofilmbildung.

Drittmittelgeber:

DFG: SFB 293, Projekt A6

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Christine Heilmann, Muzafar Hussain, PhD, Dr. Jörg Hartleib, Dr. Andreas Uekötter, Univ.-Prof. Dr. Mathias Herrmann, Univ.-Prof. Dr. Georg Peters

Veröffentlichungen:

Heilmann C, Herrmann M, Kehrel BE, Peters G. 2002. Platelet-binding domains in 2 fibrinogen-binding proteins of Staphylococcus aureus identified by phage display. J Infect Dis. 186(1):32-9.

Hussain M, Haggar A, Heilmann C, Peters G, Flock JI, Herrmann M. 2002. Insertional inactivation of Eap in Staphylococcus aureus strain Newman confers reduced staphylococcal binding to fibroblasts. Infect Immun. 70(6):2933-40.

Hussain M, Heilmann C, Peters G, Herrmann M. 2001. Teichoic acid enhances adhesion of Staphylococcus epidermidis to immobilized fibronectin. Microb Pathog. 31(6):261-70.

Rupp ME, Fey PD, Heilmann C, Götz F. 2001. Characterization of the importance of Staphylococcus epidermidis autolysin and polysaccharide intercellular adhesin in the pathogenesis of intravascular catheter-associated infection in a rat model. J Infect Dis. 183(7):1038-42.

Von Eiff C, Peters G, Heilmann C. 2002. Pathogenesis of infections due to coagulase-negative staphylococci. Lancet Infect Dis. 2(11):677-85.

Von Eiff, C., F. Kipp, G. Peters. 2001. Pathogenese, Diagnostik, und Prävention von fremdkörperassoziierten Infektionen. Internist 41: 1180-1188

Christine Heilmann, Gene Muller, Jörg Hartleib, Mathias Herrmann, and Georg Peters. 2001. Molecular Characterization of the 1131 kDa Endothelial Cell-Binding Protein (ECBP) from Staphylococcus aureus. 53. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie, Aachen, 30.09.-04.10. 2001, Vortrag

Christine Heilmann. 2002. Charakterisierung von GSSP - ein1131 kDa Putatives Endothelzell-Bindeprotein aus Staphylococcus aureus. Fachgruppentagung "Mikrobielle Pathogenität" der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie, Bad Urach, 10.06.-12.06. 2002. Vortrag.

Christine Heilmann, Gene Muller, Jörg Hartleib, Mathias Herrmann, and Georg Peters. 2002. Characterization of the 1131 kDa Giant Staphylococcal Surface Protein (GSSP) from Staphylococcus aureus Involved in Adherence to Endothelial Cells. 2nd International Conference: Genomics in Infectious Diseases, Würzburg, 01.05.-03.05. 2002. Poster P3.

Christine Heilmann, Silke Engelbert, Beate Kehrel, Mathias Herrmann, and Georg Peters. 2002. Characterization of the Importance of the Staphylococcus aureus Fibronectin-Binding Protein in Adherence to Platelets. 151st Ordinary Meeting of the Society for General Microbiology, University of Loughborough, 16.09.-20.09. Abstract CCS 13

Christine Heilmann, Jörg Hartleib, Mathias Herrmann, and Georg Peters. 2002. Characterization of the 1131 kDa Giant Staphylococcal Surface Protein (GSSP) from Staphylococcus aureus Involved in Adherence to Endothelial Cells. 10th International Symposium on Staphylococci and Staphylococcal Infections, Tsukuba, Japan. 16.10.-19.10. 2002. ISSSI 301. Abstract 01.