MAP und Morbus Crohn?
Untersuchungen zum Nachweis von Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) in humanen Darmgewebeproben
Seiten
2018
VVB Laufersweiler Verlag
978-3-8359-6701-4 (ISBN)
VVB Laufersweiler Verlag
978-3-8359-6701-4 (ISBN)
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Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) ist der Erreger der Paratuberkulose, einer chronischen, nicht therapierbaren Darmentzündung bei Wiederkäuern. Insbesondere Rinder sind für eine MAP-Infektion empfänglich (Ayele et al., 2001). MAP konnte jedoch auch bei Wildwiederkäuern (Pavlik et al., 2000a), anderen Wildtieren (Beard et al., 2001a), Dipteren (Fischer et al., 2001) und sogar Primaten (Münster et al., 2013) nachgewiesen werden. Die Detektion von MAP gelang ebenfalls aus humanen Darmgewebe- und Blutproben (Chiodini et al., 1984b; Naser et al., 2004). Der Nachweis von MAP/-DNA bei Morbus Crohn-Patienten lässt eine Mitbeteiligung des Erregers am Krankheitsgeschehen vermuten. Andererseits werden zahlreiche andere Einflussfaktoren, beispielsweise Alter und genetische Prädisposition der Patienten, diskutiert (Akbariqomi und Heidari, 2014). Umstritten ist weiterhin, ob Zellwand-geschädigte Formen von MAP – sogenannte Sphäroblasten – an der Ätiologie des Morbus Crohns beteiligt sind.
Um ein mögliches zoonotisches Potential von MAP besser abschätzen zu können, wurde eine Fall-Kontroll-Studie in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Erlangen zur Untersuchung humaner Darmbiopsate auf das Vorliegen von MAP-Zellen durchgeführt. Dafür wurden kulturelle, mikroskopische und molekular-basierte Nachweismethoden eingesetzt. Zusätzlich wurden sogenannte Resuszitationsmedien einbezogen, um der Fragestellung einer möglichen Mitbeteiligung von MAP-Sphäroblasten nachzugehen.
Insgesamt wurde in 39,9 % der 203 Proben MAP-DNA mittels molekular-basierten Untersuchungsmethoden – der nested PCR nach Bull et al. (2003b) zum Nachweis der IS900-Sequenz und der Triplex-PCR nach Schönenbrücher et al. (2008) zum Nachweis der Marker f57 und ISMav2 mit interner Amplifikationskontrolle – detektiert. Der Nachweis von MAP-DNA aus humanen Darmbiopsaten gelang bei 47,5 % der Morbus Crohn (MC)-Patienten (38 aus 80), bei 48,1 % der Colitis ulcerosa (CU)-Patienten (26 aus 54) sowie bei 24,6 % der Kontrollpatienten ohne chronisch-entzündliche Darmerkrankung (17 aus 69). Die nested PCR wies eine höhere Nachweisrate für MAP-DNA aus humanen Darmgewebeproben als die Triplex-PCR auf und ist dieser vorzuziehen.
Mit Hilfe der Resuszitationsmedien (VIB- und RAF-Medium) wurde statistisch signifikant häufiger MAP-DNA nachgewiesen als mit der MGIT-Bouillon. Demzufolge ist eine Beteiligung von MAP-Sphäroblasten nicht auszuschließen und der Einsatz von Resuszitationsmedien empfehlenswert. Jedoch konnte bei der Verwendung dieser Medien nicht unterschieden werden, ob die Anreicherung durch eine tatsächliche Resuszitation von Sphäroblasten oder durch eine Überwucherung bereits in der Probe vorliegender, intakter MAP-Zellen begründet ist.
Die Nachweisrate von MAP-DNA ist in den kürzeren Inkubationszeiträumen (12 > 24 > 48 Wochen) und bei Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (MC und CU) statistisch signifikant höher. Das Alter und Geschlecht der Patienten, die Biopsatmasse, der beprobte Darmabschnitt wie auch der makroskopisch beurteilte Entzündungscharakter der Biopsate haben keinen Einfluss auf die Nachweisrate. Die als nicht-entzündlich mikroskopisch beurteilten Proben beeinflussten hingegen die MAP-DNA-Nachweisrate (nicht-entzündlich > entzündlich).
Anhand der Färbung nach Ziehl-Neelsen mit anschließender lichtmikroskopischer Untersuchung konnten in acht von 1.218 Präparaten (0,7 %) säurefeste Stäbchen eindeutig dargestellt werden. Aufgrund der hohen Nachweisgrenze von 104 KbE/ml und der schwierigen Interpretation bei der Auswertung eignet sich die Färbemethode nicht zum Nachweis von MAP in humanen Darmgewebeproben.
Aus einem CU-Patienten konnte MAP isoliert und auf Herrold’s Egg Yolk Medium (HEYM) kultiviert werden, die darauffolgende Sequenzierung ergab Homologien zu anderen humanen und bovinen MAP-Stämmen. Insgesamt wurden nur in einer Probe vermehrungsfähige MAP-Zellen nachgewiesen (auf HEYM und RAF-Medium). Trotz positiver Nachweisrate von MAP-DNA bei MC- und CU-Patienten kann nicht auf die Lebensfähigkeit der Bakterien geschlossen werden und somit wiederum nicht auf eine potentielle Infektion mit MAP.
Die Beteiligung von MAP am Morbus Crohn-Geschehen wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Denn zum einen liegen widersprüchliche Ergebnisse vor: In der Studie von Bull et al. (2003a) wurde MAP in 14 Darmgewebeproben (42,4 %) von MC-Patienten sowohl kulturell als auch molekularbiologisch nachgewiesen; Parrish et al. (2009) wiesen dagegen in keiner der 130 Blutproben von MC-Patienten MAP/-DNA nach. Zum anderen muss die Frage nach der Kausalität für jede Studie einzeln bewertet werden. Zahlreiche Reviews und Meta-Analysen deuten darauf hin, dass MAP als mikrobieller Trigger beim Morbus Crohn des Menschen beteiligt sein kann (Büttner et al., 2005; Rosenfeld und Bressler, 2010; Hruška und Pavlik, 2012). Demnach ist nicht auszuschließen, dass MAP zumindest bei einer Subpopulation der Morbus Crohn-Patienten eine Rolle spielt, obgleich der Mensch für diesen Mikroorganismus anscheinend ein Fehlwirt ist. Ob MAP eine zoonotische Bedeutung besitzt oder nicht, kann mit der eigenen Studie nicht abschließend geklärt werden. Die neuen Möglichkeiten der High Throughput Experimentation (HTE) und von Big Data-Analysen werden helfen, die Rolle von MAP bei Morbus Crohn besser zu verstehen.
Um ein mögliches zoonotisches Potential von MAP besser abschätzen zu können, wurde eine Fall-Kontroll-Studie in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Erlangen zur Untersuchung humaner Darmbiopsate auf das Vorliegen von MAP-Zellen durchgeführt. Dafür wurden kulturelle, mikroskopische und molekular-basierte Nachweismethoden eingesetzt. Zusätzlich wurden sogenannte Resuszitationsmedien einbezogen, um der Fragestellung einer möglichen Mitbeteiligung von MAP-Sphäroblasten nachzugehen.
Insgesamt wurde in 39,9 % der 203 Proben MAP-DNA mittels molekular-basierten Untersuchungsmethoden – der nested PCR nach Bull et al. (2003b) zum Nachweis der IS900-Sequenz und der Triplex-PCR nach Schönenbrücher et al. (2008) zum Nachweis der Marker f57 und ISMav2 mit interner Amplifikationskontrolle – detektiert. Der Nachweis von MAP-DNA aus humanen Darmbiopsaten gelang bei 47,5 % der Morbus Crohn (MC)-Patienten (38 aus 80), bei 48,1 % der Colitis ulcerosa (CU)-Patienten (26 aus 54) sowie bei 24,6 % der Kontrollpatienten ohne chronisch-entzündliche Darmerkrankung (17 aus 69). Die nested PCR wies eine höhere Nachweisrate für MAP-DNA aus humanen Darmgewebeproben als die Triplex-PCR auf und ist dieser vorzuziehen.
Mit Hilfe der Resuszitationsmedien (VIB- und RAF-Medium) wurde statistisch signifikant häufiger MAP-DNA nachgewiesen als mit der MGIT-Bouillon. Demzufolge ist eine Beteiligung von MAP-Sphäroblasten nicht auszuschließen und der Einsatz von Resuszitationsmedien empfehlenswert. Jedoch konnte bei der Verwendung dieser Medien nicht unterschieden werden, ob die Anreicherung durch eine tatsächliche Resuszitation von Sphäroblasten oder durch eine Überwucherung bereits in der Probe vorliegender, intakter MAP-Zellen begründet ist.
Die Nachweisrate von MAP-DNA ist in den kürzeren Inkubationszeiträumen (12 > 24 > 48 Wochen) und bei Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (MC und CU) statistisch signifikant höher. Das Alter und Geschlecht der Patienten, die Biopsatmasse, der beprobte Darmabschnitt wie auch der makroskopisch beurteilte Entzündungscharakter der Biopsate haben keinen Einfluss auf die Nachweisrate. Die als nicht-entzündlich mikroskopisch beurteilten Proben beeinflussten hingegen die MAP-DNA-Nachweisrate (nicht-entzündlich > entzündlich).
Anhand der Färbung nach Ziehl-Neelsen mit anschließender lichtmikroskopischer Untersuchung konnten in acht von 1.218 Präparaten (0,7 %) säurefeste Stäbchen eindeutig dargestellt werden. Aufgrund der hohen Nachweisgrenze von 104 KbE/ml und der schwierigen Interpretation bei der Auswertung eignet sich die Färbemethode nicht zum Nachweis von MAP in humanen Darmgewebeproben.
Aus einem CU-Patienten konnte MAP isoliert und auf Herrold’s Egg Yolk Medium (HEYM) kultiviert werden, die darauffolgende Sequenzierung ergab Homologien zu anderen humanen und bovinen MAP-Stämmen. Insgesamt wurden nur in einer Probe vermehrungsfähige MAP-Zellen nachgewiesen (auf HEYM und RAF-Medium). Trotz positiver Nachweisrate von MAP-DNA bei MC- und CU-Patienten kann nicht auf die Lebensfähigkeit der Bakterien geschlossen werden und somit wiederum nicht auf eine potentielle Infektion mit MAP.
Die Beteiligung von MAP am Morbus Crohn-Geschehen wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Denn zum einen liegen widersprüchliche Ergebnisse vor: In der Studie von Bull et al. (2003a) wurde MAP in 14 Darmgewebeproben (42,4 %) von MC-Patienten sowohl kulturell als auch molekularbiologisch nachgewiesen; Parrish et al. (2009) wiesen dagegen in keiner der 130 Blutproben von MC-Patienten MAP/-DNA nach. Zum anderen muss die Frage nach der Kausalität für jede Studie einzeln bewertet werden. Zahlreiche Reviews und Meta-Analysen deuten darauf hin, dass MAP als mikrobieller Trigger beim Morbus Crohn des Menschen beteiligt sein kann (Büttner et al., 2005; Rosenfeld und Bressler, 2010; Hruška und Pavlik, 2012). Demnach ist nicht auszuschließen, dass MAP zumindest bei einer Subpopulation der Morbus Crohn-Patienten eine Rolle spielt, obgleich der Mensch für diesen Mikroorganismus anscheinend ein Fehlwirt ist. Ob MAP eine zoonotische Bedeutung besitzt oder nicht, kann mit der eigenen Studie nicht abschließend geklärt werden. Die neuen Möglichkeiten der High Throughput Experimentation (HTE) und von Big Data-Analysen werden helfen, die Rolle von MAP bei Morbus Crohn besser zu verstehen.
| Erscheinungsdatum | 12.07.2018 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Edition Scientifique |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 146 x 210 mm |
| Gewicht | 237 g |
| Themenwelt | Veterinärmedizin |
| Schlagworte | Doktorarbeit • Uni • Wissenschaft |
| ISBN-10 | 3-8359-6701-0 / 3835967010 |
| ISBN-13 | 978-3-8359-6701-4 / 9783835967014 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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