Detailansicht
Aspergillus lectin inhibition - an alternative to the conventional treatments
Kerstin Wagner
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Diplomstudium Pharmazie
Betreuer*in
Christian Studenik
DOI
10.25365/thesis.54484
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18497.93342.437968-0
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Da die Häufigkeit von Pilzinfektionen in den letzten Jahren stetig zunimmt, dient der Ascomycet Aspergillus fumigatus als Beispiel für eine Mikrobe mit der Fähigkeit, lebensbedrohliche Lungeninfektionen zu verursachen, insbesondere bei Patienten mit geschwächtem Immunsystem. Derzeit wird die antimykotische Behandlung mit Voriconazol und Amphotericin B durchgeführt, die eine hohe Toxizität besitzen und darauf abzielen, die Vermehrung des Pathogens zu zerstören oder zu hemmen. Darüber hinaus zeigt Voriconazol, als Vertreter der Azol-Klasse, steigende Resistenzraten gegenüber A. fumigatus, die hauptsächlich aus einer Punktmutation im Gen CYP 51A stammen [Snelders E. et al., 2008].
Ziel dieser Diplomarbeit ist es daher, eine Alternative zu den herkömmlichen Aspergillose-Therapien vorzuschlagen. Kürzlich konnte in Zusammenarbeit mit der französischen Chemie-Forschungsgruppe CEISAM gezeigt werden, dass es möglich ist, das von A. fumigatus Konidien exprimierte A. fumigatus Lektin (AFL) zu inhibieren und an Pneumozyten anhaften zu lassen. Dieses Lektin erkennt Fucosidstrukturen auf Bronchialepithel [Houser et al., 2013; Kerr et al., 2016] und seine Adhäsion ist eine der Schlüsselphasen im Invasionsprozess sowie der erste Schritt in der Entwicklung von Infektionen.
In der Fluoreszenzmikroskopie wurde ein Interaktionsmodell zwischen A549-Pneumozyten und den Sporen von A. fumigatus entwickelt und 6 Saccharide, von denen erwartet wird, dass sie die Bindung von AFL hemmen, getestet. Darüber hinaus untersuchte man verschiedene Stämme von A. fumigatus, die gegen Azole resistent sind, um die Wirkung dieser Stämme auf die Interaktion zu erforschen.
Zum ersten Mal wurde eine Korrelation zwischen der Hemmung von AFL durch verschiedene Moleküle und der Reduktion von adhärenten sowie internalisierten A. fumigatus Sporen in-vitro beobachtet. Folglich könnten diese Saccharide vielversprechende neue Arzneimittelziele für Aspergillosen darstellen, und das erfolgreich standardisierte Interaktionsmodell ermöglicht weitere Tests, welches Molekül schließlich am besten wirkt. Hinsichtlich der Testung der verschiedenen Stämme zeigte interessanterweise der Mutantenstamm TR 46 087 eine starke Reduktion von Sporen pro Zelle im Vergleich zu den anderen getesteten Stämmen. Dies führt zur Schlussfolgerung, dass bestimmte Mutationen in Stämmen einen weiteren wichtigen Einfluss auf die Anheftung von Konidien an Lungenepithelzellen aufweisen.
Abstract
(Englisch)
As the incidence of fungal infections is steadily increasing over the past years, the ascomycete Aspergillus fumigatus serves as an example of a microbe with the capacity of causing life-threatening lung infections, especially in patients with compromised immune system. At the moment antifungal treatment is done by voriconazole and amphotericin B which possess a high toxicity and aim to destruct or inhibit the proliferation of the pathogen. Furthermore, voriconazole, as a representative of the azole class, shows increasing resistance rates to A. fumigatus mainly derived from a point mutation in the gene CYP 51A [Snelders E. et al., 2008].
Therefore, the aim of this diploma thesis is to propose an alternative to the conventional treatments of aspergillosis. Recently, it was demonstrated in collaboration with the french chemistry research group CEISAM that it is possible to inhibit the A. fumigatus lectin (AFL) which is expressed by A. fumigatus conidia and allows them to adhere to pneumocytes. This lectin recognises fucoside structures on bronchial epithelium [Houser et al., 2013; Kerr et al, 2016] and its adhesion is one of the key stages in the invasion process as well as the first step in the development of infection.
In fluorescence microscopy, an interaction model between A549 pneumocytes and the spores of A. fumigatus was developed and 6 saccharides that are expected to inhibit the binding of AFL were tested. Furthermore, different strains of A. fumigatus resistant to azoles were investigated in order to explore the effect of these strains on the interaction.
For the first time, a correlation between the inhibition of AFL by different molecules and the reduction of adherent as well as internalised A.fumigatus spores was observed in-vitro. Consequently, these saccharides could represent promising new drug targets for aspergillosis and the successfully standardised interaction model allows further testing which molecule finally acts best. Most interestingly, concerning testing the different strains, the mutant strain TR 46 087 showed a strong reduction in spores per cell in comparison to the other strains tested. This leads to the conclusion that certain mutations in strains have another important impact on the attachment of conidia to lung epithelial cells.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Aspergillus fumigatus mutant strain lectin inhibition alternative treatment
Schlagwörter
(Deutsch)
Aspergillus fumigatus Mutantenstamm Lektininhibition alterantive Therapie
Autor*innen
Kerstin Wagner
Haupttitel (Englisch)
Aspergillus lectin inhibition - an alternative to the conventional treatments
Paralleltitel (Deutsch)
Aspergillus Lektin Inhibition : eine Alternative zu den herkömmlichen Therapien
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
84 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Studenik
Klassifikation
44 Medizin > 44.41 Pharmazeutische Biologie
AC Nummer
AC15208123
Utheses ID
48147
Studienkennzahl
UA | 449 | | |