SfbI, Fibronektin bindendes Protein von Streptococcus pyogenes : Vielversprechender Impfstoffkandidat und mukosales Adjuvans

Schulze, Kai

Streptococcus pyogenes stellt ein Humanpathogen dar, welches leichte Erkrankungen wie Pharyngitis, Tonsillitis, oder Scharlach, aber auch schwere Erkrankungen wie nekrotisierende Fasciitis oder das Toxischer-Schock-Syndrom verursacht. Ferner können aus Streptokokkeninfektionen Autoimmunerkrankungen wie rheumatisches Fieber (RF) oder Glomerulonephritis hervorgehen. 10-20 Millionen neuen Fälle von RF jährlich und 400000 Todesfälle weltweit durch damit verbundene rheumatische Herzerkrankungen machen diese Folgeerkrankungen zu einem bedeutenden Gesundheitsproblem. Impfungen stellen die geeignetste Ansatz zur Vorbeugung von Infektionen mit S. pyogenes dar. Obwohl bereits verschiedene Impfstoffkandidaten beschrieben wurden, hat sich das Fibronektin Bindungsprotein I (SfbI) von S. pyogenes als ein vielversprechender Impfstoffkandidat erwiesen. Das Protein ist oberflächengebunden und dient den Bakterien als Adhäsin und Invasin. Anhand von Immunisierungsstudien wurden die immunologischen Eigenschaften von SfbI charakterisiert und die kleinste, für die Stimulierung eines Impfschutzes benötigte Proteindomäne identifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass zur Stimulation einer schützenden Immunantwort gegen S. pyogenes lediglich die Fibronektin-Bindungsdomäne (FnB) notwendig ist, dass die induzierte Immunität über einen langen Zeitraum bestehen bleibt und dass dies auch ohne Koadministration eines mukosalen Adjuvans erzielt wird. Ferner konnte gezeigt werden, dass die FnB darüber hinaus auch als mukosales Adjuvans wirken kann. Schließlich ließen sich innerhalb der FnB B- und T-Zellepitope identifizieren, welche die Entwicklung eines Kombinationsimpfstoffes gegen S. pyogenes ermöglichen könnten.

Streptococcus pyogenes is an important human pathogen able to cause self-limiting infectious diseases such as pharyngitis, tonsillitis or scarlet fever and also very severe invasive diseases such as necrotizing fasciitis and streptococcal toxic shock syndrome. Autoimmune sequelae such as acute rheumatic fever (RF) and glomerulonephritis can also develop after streptococcal infections. The 10-20 million new cases of RF per year and the mortality rate of rheumatic heard disease of 400000 people worldwide makes these streptococcal sequelae a health problem of particular importance. Vaccination provides the most suitable approach to prevent infection with S. pyogenes. Although several vaccines have been proposed, the fibronectin-binding protein I (SfbI) of S. pyogenes, a surface bound protein acting as adhesin and invasin, represents a promising vaccine candidate. Therefore, the immunological properties of SfbI protein were characterized with the identification of the minimal domain needed for protection. Immunization studies showed that the fibronectin-binding domain was the smallest fragment of SfbI able to stimulate protective and long-lasting immune responses against S. pyogenes even in the absence of a co-administered mucosal adjuvant. In addition, the fibronectin-binding domain was also able to act as mucosal adjuvant when co-administered with model antigens. Finally, B and T cell epitopes were identified within the fibronectin-binding domain which could facilitate the generation of a combined vaccine against S. pyogenes.

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Schulze, Kai: SfbI, Fibronektin bindendes Protein von Streptococcus pyogenes : Vielversprechender Impfstoffkandidat und mukosales Adjuvans. 2001.

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