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Pneumocystis jirovecii kann in pseudostratifizierten air-liquid-interface Zellkulturen produktiv gezüchtet werden
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Veröffentlicht: | 2. Oktober 2014 |
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Der Pilz Pneumocystis jirovecii ist ein opportunistisches Pathogen, das vor allem bei bei AIDS-Patienten und sonstigen Immunsupprimierten Personen eine schwere, meist lebensbedrohliche Pneumonie mit einer hohen Mortalitätsrate auslösen kann.
Obwohl P. jirovecii seit nunmehr 105 Jahren als Pathogen bekannt ist, konnte der Pilz bislang nicht produktiv angezüchtet oder gar passagiert werden. Dadurch ist einerseits die Diagnostik auf molekulare Verfahren wie die PCR, unspezifische Methoden wie die Grocott-Färbung oder schlecht quantifizierbare und wenig sensitive, wenn auch spezifische, Immunfluoreszenzverfahren beschränkt, andererseits kann keine gezielte Therapie- oder Vakzin-Entwicklung erfolgen.
Mittels eines pseudostratifizierten Air-Liquid-Interface Atemwegsepithel-Zellkulturmodells als CuFi-8 Modell bezeichneten Systems gelang es uns erstmals den bislang als nicht kultivierbar geltenden Pilz Pneumocystis jirovecii zu isolieren, in Kultur zu vermehren, und erfolgreich zu passagieren und erneut zu vermehren.
In mehreren unabhängigen Versuchsreihen konnten wir Wachstum um mehrere log-Stufen beobachten, welches sich nach Passage in neu inokulierten CuFi-8 Zellen fortsetzte, wobei das Inokulum aus P. jirovecii infizierten CuFi-8 Zellen in verdünnter Suspension bestand. Versuche mit kommerziell erhältlichen Atemwegsepithelzellkulturen (EpiAirway Zellen der Firma Mattek Inc., USA) bestätigten die Beobachtungen im CuFi-8 Modell [1]. Das Wachstum von P. jirovecii konnte dabei mit mehreren, kommerziell erhältlichen und überwiegend als IVD zugelassenen CE markierten Assays bestätigt werden.
Im Gegensatz zu früheren Arbeiten, in denen P. jirovecii mit Zellkulturen ko-kultiviert wurde, erfolgte im CuFi-8 Modell erstmals eine nennenswerte Vermehrung um mehrere log-Stufen. Die Tatsache, dass, wie von uns beschrieben, auch kommerziell erhältlichen Zellkulturen mit P. jirovecii produktiv infiziert werden können, eröffnet dem gesamten Fachgebiet eine deutliche Verbesserung der kulturellen Diagnostik des Pilzes sowie die Entwicklung spezifischer Therapeutika und Vakzine.
In Anbetracht der Tatsache, dass ein Kultursystem zur Erregeranzucht in der Mikrobiologie und Virologie immer noch ein Goldstandard ist, da ausschließlich diese Methodik die Information liefert, dass ein vermehrungsfähiges und somit infektiöses Pathogen vorliegt, eröffnet sich nun die Möglichkeit, zahlreiche Probleme im Zusammenhang mit Pneumocystis jirovecii Infektionen zu bearbeiten.