Identifizierung inhibitorischer Peptide gegen die Toxine von Clostridium difficile aus humanem Hämofiltrat

Clostridium (C.) difficile assoziierte Durchfallerkrankungen haben in der vergangenen Dekade einen besorgniserregenden epidemiologischen Wandel durchlaufen. Die zunehmende Inzidenz und die erhöhte Mortalität werden unter anderem mit dem Auftreten neuer, hypervirulenter Stämme assoziiert, die durch eine erhöhte Produktion der beiden Hauptvirulenzfaktoren Toxin A und Toxin B, sowie durch die zusätzliche Bildung eines dritten Toxins, der Clostridium difficile Transferase (CDT), gekennzeichnet sind. Antibiotikatherapien gelten als Hauptauslöser der Erkrankung, sind zugleich aber auch der aktuelle therapeutische Goldstandard. Metronidazol und Vancomycin stellen zwar wirksame Mittel gegen C. difficile dar, beeinflussen jedoch nicht die krankheitsauslösenden Toxine, welche zum Zeitpunkt der Erkrankung bereits im Darmlumen vorliegen. Anhand von Vergiftungsversuchen mit Toxin A und CDT auf epithelialen Zellreihen konnten im Screening einer Peptidbank drei Peptidfraktionen (E3F10, E5F18 und E7F16) mit Hemmwirkung gegen die beiden Toxine identifiziert werden. Vergiftungen konnten unter Inkubation der hemmenden Peptidfraktionen nicht verhindert, jedoch mitunter erheblich verzögert werden. Am Beispiel der Peptidfraktion E6F18 und dem binären Toxin CDT wurden weitere Auftrennungszyklen sowie Versuche zur Analyse der Hemmwirkung durchgeführt. Adverse Eigeneffekte im Sinne einer durch die Peptidlösung ausgelösten Zytotoxizität konnten auf Vero-Zellen ausgeschlossen werden. Unter Einbuße der ursprünglichen Hemmstärke konnte der Hemmeffekt von E6F18 über drei rechromatographische Auftrennungszyklen weiterverfolgt und die Isolation einzelner Peptide mit Hemmwirkung unter anderem gegen CDT ermöglicht werden. Versuche zur Analyse des Hemmmechanismus von E6F18 liefern starke Hinweise auf eine Hemmung der frühen Schritte der Toxinprozessierung. Eine Interaktion mit einer der beiden Toxinkomponenten, dem Toxinrezeptor oder der Porenbildung wären denkbare Angriffspunkte. Ob der unspezifische Hemmeffekt von E6F18 auf ein einzelnes Peptid zurückzuführen ist oder das komplexe Gesamtbild vielmehr durch einen Synergismus unterschiedlicher Peptide zu erklären ist, bleibt vorerst offen