Entwicklung eines polyklonalen Antiköpers gegen Burkholderia cepacia Exopolysaccharid

Abstract

Die cystische Fibrose (CF) ist die häufigste autosomal rezessiv vererbte Stoffwechselerkrankung der weißen Rasse. Patienten mit CF leiden häufig an Lungeninfektionen mit Erregern, die dem Burkholderia cepacia Komplex (BCC) zugeordnet werden. Der Krankheitsverlauf kann sehr dramatisch sein und wird als Cepacia Syndrom bezeichnet. Die eigentlich Pflanzen pathogenen, bei Patienten mit CF aber opportunistischen Erreger, zeigen eine ausgeprägte Resistenz gegenüber den vorhandenen Antibiotika. Es wurde gezeigt, dass viele BCC Stämme die Fähigkeit besitzen, ein Exopolysaccharid (EPS) zu produzieren. Die Entwicklung einer Vakzine auf Basis eines EPS ist bei S. aureus in Tierexperimenten beziehungsweise bei P. aeruginosa in klinischen Studien bereits gelungen. Beides sind bei Patienten mit CF häufig vorkommende Erreger. Es wurden deshalb in dieser Arbeit Kaninchen mit dem vom BCC Stamm IST 408 gewonnen EPS immunisiert. Das EPS kommt in gleicher Struktur bei verschiedenen BCC Stämmen vor und wurde Cepacian genannt. Bei der Immunisierung konnte gezeigt werden, dass der dabei gewonnene polyklonale IgG Antikörper spezifisch an BCC Stämme bindet. Aufgefallen ist allerdings eine Affinität des polyklonalen IgG zu einem nicht EPS produzierendem BCC Stamm und zu Zellwandproteinen anderer BCC Stämme. Eine Aufreinigung des EPS mit sicherer Elimination des LPS und erneute Durchführung einer Immunisierung mit diesem EPS könnte zur Klärung beitragen. Konstant reproduzierbar war die Bindung des IgG an den Stamm IST 408, 408N und 401 sowie an das EPS selbst. Weiterhin wurde untersucht, ob es zu Kreuzreaktionen mit anderen Erregern kommt, die bei CF-Patienten häufig sind. Es konnten dabei keine Kreuzreaktionen zu S. aureus, P. aeruginosa und H. influenzae festgestellt werden. Es ist also gelungen einen spezifischen polyklonalen Antikörper gegen Stämme des BCC zu entwickeln. Ob die Spezifität ausschließlich auf der Affinität zu EPS beruht oder doch auf eine Verunreinigung des EPS mit LPS, lässt sich abschließend nicht beurteilen.

Cystic fibrosis (CF) is the most common metabolic disease with autosomal recessive heredity of Caucasians. Patients with CF often suffer from pulmonary infections caused by pathogens which are allocated to the Burkholderia cepacia complex (BCC). The course of disease can be very dramatic and is called Cepacia syndrome. B. cepacia is known as a plant pathogen but in CF patients it is an opportunistic pathogen and is resistant to many available antibiotics. Many BCC strains have the ability to produce an exoploysaccaride (EPS). The development of a vaccine on the basis of EPS has already been achieved with Staphylococcus aureus in an experimental animal model and Pseudomonas aeruginosa in clinical trials. Both are pathogens frequently occurring in CF Patients. Therefore, rabbits were immunized with EPS obtained from BCC strain IST 408 in this study. Due to its occurrence, in many BCC strains the name Cepacian was proposed. After immunization with EPS, it could be shown that rabbit antibodies specifically adhere to BCC strains. Affinity to one non EPS producing strain and to cell wall proteins of different BCC strains was conspicuous. Clarity could be obtained by purification of EPS, definite elimination of lipopolysaccaride (LPS) and new immunization with this EPS. Rabbit antibody affinity to the strains IST 408, 408N, 401 and to EPS itself was constantly reproducible. Furthermore, cross reactions between the rabbit antibody and other most common pathogens in CF Patients were examined. No cross reactions with S. aureus, P. aeruginosa and Haemophilus influenzae could be detected. In conclusion, it was possible to develop a specific rabbit antibody against BCC strains. If specificity is solely based upon the affinity to EPS, or if there might be an affinity caused by contamination with LPS, can finally not be assessed.