Identifizierung von Substanzen zur Verminderung der Pathogenität von Vibrio cholerae durch neuentwickelte Hochdurchsatz-Screeningverfahren

Vibrio cholerae ist ein Gram-negativer humanpathogener Erreger, der die Durchfallerkrankung Cholera verursacht. Bei Cholera handelt es sich um eine akute intestinale Infektion, die zu starken plötzlich auftretenden Durchfällen, und somit innerhalb kürzester Zeit zu einem hohen Wasser- und Elektrolytverlust führt. Die Übertragung von V. cholerae erfolgt hauptsächlich über die Zufuhr von kontaminiertem Wasser, seltener über die Aufnahme von kontaminierter Nahrung wie Fisch und Meeresfrüchte. Besonders Entwicklungsländer ohne adäquate Trinkwasseraufarbeitung oder Trennung von Abwässern und Frischwasser leiden unter Cholera-Epidemien. Aufgrund der steigenden Resistenzentwicklung gegen die bisher eingesetzten Antibiotika zur Behandlung von V. cholerae Infektionen, besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung neuer spezifischer Therapeutika. Für die Suche nach neuen Wirkstoffen wurden im Rahmen dieser Arbeit vier unterschiedliche Mikrotiterplatten-basierte Hochdurchsatz-Screening¬verfahren entwickelt und etabliert. Es handelt sich dabei um Verfahren zur Bestimmung von 1. der Wachstumsrate, 2. der Choleratoxin-Expression, 3. der Protoporphyrinogen IX Oxidase-Aktivität und 4. der bakteriellen Adhäsion an Epithel¬zellen. Die Verfahren 1-3 wurden für ein Screening nach aktiven Substanzen genutzt. Im Rahmen eines umfangreichen Screening wurden drei neuen Substanzen mit antibakteriellen Eigenschaften spezifisch gegen V. cholerae identifiziert. Anschließend erfolgten erste experimentelle Untersuchungen zur Targetidentifizierung der aktivsten Substanz vz0825, mit Hilfe einer Gesamtgenom-Sequenzierung des Genom-Pools aus 15 gegen diese Substanz resistenten Mutanten. Im Choleratoxin-Screening wurden sechs neue Substanzen identifiziert, die die Expression der Pathogenitätsfaktoren Choleratoxin und Toxin coregulated Pili inhibieren. Durch Anwendungen von Real Time-PCR-Analysen und Microarray-Analysen erfolgten die ersten experimentellen Untersuchungen zur Targetidentifizierung.