Die Rolle des Panton-Valentine-Leukozidin-bildenden Staphylococcus aureus im respiratorischen Koinfektionsmodell

Akute Atemwegsinfektionen repräsentieren die häufigsten Infektionserkrankungen weltweit. Insbesondere viral-bakterielle Koinfektionen gehen mit einem ausgeprägten Mortalitätsrisiko einher. Eine besondere Bedeutung stellt die Interaktion zwischen dem Influenza-A-Virus und dem fakultativ pathogenen Bakterium Staphylococcus aureus dar. Durch zahlreiche Virulenzfaktoren kann Staphylococcus aureus im Rahmen dieser Koinfektion eine Modulation der Wirtsantwort bewirken. Vor allem Panton-Valentine-Leukozidin-bildende Stämme können effiziente Interaktionsmechanismen mit dem Influenza-A-Virus eingehen und dadurch eine aggressive Gewebsdestruktion mit fulminantem, klinischem Verlauf bewirken. Ziel dieser Arbeit ist es, ein alveoläres in vitro-Zellkulturmodell zu etablieren, welches eine intrazelluläre Langzeitkolonisation mit einem hochpathogenen Panton-Valentine-Leukozidin-bildenden Staphylococcus aureus ermöglicht und dadurch zur Untersuchung der zellulären Wirtsantwort nach einer Koinfektion mit dem Influenza-A-Virus dient. Im Rahmen dieser Arbeit war es möglich, ein Infektionsprotokoll zu entwickeln, welches die intrazelluläre Persistenz von Panton-Valentine-Leukozidin-bildenden Staphylococcus aureus in alveolären Epithelzellen über einen Zeitraum von fünf Tagen ermöglicht. Das entwickelte Modell zeigte eine stabile Zellmorphologie ohne ausgeprägte Inflammationszeichen, was sich hingegen während einer Influenza-A-Monoinfektion völlig anders darstellte. Eine Koinfektion zwischen diesen beiden Erregern führte schließlich zur Reaktivierung des intrazellulär, persistierenden Staphylococcus aureus mit dramatischer Wirtszellantwort, insbesondere geprägt von Hyperinflammation und massiver, zellulärer Destruktion. Somit konnte ein alveoläres in vitro-Zellkulturmodell entwickelt werden, welches eine langfristige Kolonisation von Panton-Valentine-Leukozidin-bildenden Staphylococcus aureus ermöglicht und sich gut zur Untersuchung von viral-bakteriellen Koinfektionen eignet.