Eine israelische Studie zeigt, dass Antibiotika die Salmonellen-Stammenzellschäden bei Mäusen rückgängig machen können

Israelische Forscher haben herausgefunden, dass die Verabreichung von Antibiotika den durch Salmonellen verursachten Schaden an Stammzellen bei Mäusen vollständig rückgängig machen kann, was vielversprechende Auswirkungen auf Patienten mit Stammzelltransplantationen hat. Die Studie, die von einem Team der Ben-Gurion-Universität des Negev durchgeführt wurde, zeigte, dass die Behandlung von infizierten Mäusen mit Antibiotika ihre Stammzellen auf ein gesundes Niveau zurückholte und möglicherweise die Ergebnisse für Personen, die auf eine Bluttransplantation warteten, verbesserte.

Dieses Modell ermöglichte es den Wissenschaftlern zu beobachten, wie die Infektion die hämatopoetischen Stammzellen (HSCs), die seltene Population von Zellen, die für die Produktion aller Arten von Blutzellen verantwortlich sind, beeinflusst. In einem gesunden Körper bleiben HSCs inaktiv und bewahren ihre Fähigkeit, neue Blutzellen zu erzeugen. Während einer Infektion werden diese Zellen jedoch sehr aktiv und teilen sich kontinuierlich, um entzündliche weiße Blutzellen zu produzieren. Im Laufe der Zeit führt diese unerbittliche Aktivität zu einer Erschöpfung der Stammzellen, was ihre Kapazität für Transplantationen erheblich reduziert.

Roi Gazit, der die Forschung an der Ben-Gurion-Universität leitete, erklärte, dass die Studie eine entscheidende Erkenntnis ergab: Sobald die Antibiotika-Behandlung eingeleitet wurde, erholten sich die Mäuse nicht nur von der Infektion, sondern erlangten auch wieder funktionelle HSCs. Dieser Befund deutet darauf hin, dass ein rechtzeitiger Eingriff irreversible Schäden an der Stammzellpopulation verhindern und dadurch die Erfolgsraten von Stammzelltransplantationen erhöhen könnte.

Während sich viele Fälle ohne Komplikationen erholen, können chronische Infektionen zu systemischen Problemen führen, einschließlich Schäden an lebenswichtigen Organen und beeinträchtigter Immunfunktion. In Laborumgebungen erliegen Standardmäuse häufig Salmonellen-Infektionen innerhalb von Tagen, was die Fähigkeit einschränkt, langfristige Folgen zu untersuchen. Um diese Herausforderung zu bewältigen, arbeitete das Forschungsteam mit Professor Roy Curtiss III an der Arizona State University zusammen, der einen modifizierten Salmonellen-Stamm entwickelte, der eine längere Beobachtung seiner Wirkungen ermöglicht. Mit diesem fortschrittlichen Modell beobachtete das Team, dass Mäuse, die mit der modifizierten Salmonellen infiziert waren, zunächst milde Symptome aufwiesen.

Nach 14 Tagen entwickelte sich die Infektion jedoch zu einem schweren Gewichtsverlust und einer massiven Vergrößerung der Milz. Im Knochenmark zeigten die HSC einen dramatischen Funktionsverlust und verloren fast ihre gesamte regenerative Kapazität. In diesem Stadium waren die Stammzellen im Wesentlichen für die Transplantation unbrauchbar. Der Doktorand Erez Elfassy spielte eine Schlüsselrolle bei der Festlegung der experimentellen Bedingungen und stellte sicher, dass die Mäuse für längere Zeit lebensfähig blieben und gleichzeitig eine genaue Darstellung des menschlichen Krankheitsfortschritts beibehielten.

Die Ergebnisse der Studie, die in Cell Reports veröffentlicht wurden, deuten darauf hin, dass Antibiotika nicht nur das Fortschreiten der Infektion stoppen, sondern auch die Wiederherstellung der beschädigten Stammzellen erleichtern.

Die Fähigkeit, durch Antibiotika-Behandlung beschädigte HSCs wiederherzustellen, könnte das Feld revolutionieren, insbesondere für Patienten, deren Stammzellen durch Infektion oder Krankheit beeinträchtigt wurden.