@phdthesis{Herrmann2019,
  author    = {Herrmann, Johannes Bernd},
  title     = {Rolle des Komplement C5a-Rezeptors 1 in der Pathophysiologie der Meningokokken-Sepsis},
  doi       = {10.25972/OPUS-18453},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-184533},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Das bekapselte, Gram-negative, diplokokkenf{\"o}rmige Bakterium Neisseria meningitidis (Nme) ist ein asymptomatischer Kommensale des oberen Nasenrachenraums im Men-schen. Gerade bei Kindern ist es dem humanspezifischen Pathogen in seltenen F{\"a}llen m{\"o}glich, in den Blutstrom einzuwandern und lebensbedrohliche Krankheitsbilder wie Meningoenzephalitis und Sepsis auszul{\"o}sen, welche als „Invasive Meningokokkener-krankung" (IMD) zusammengefasst werden. J{\"a}hrlich ereignen sich weltweit bis zu 1,2 Mio F{\"a}lle von IMD, welche aufgrund des fulminanten Verlaufs und der hohen Letalit{\"a}t gef{\"u}rchtet sind. In der Bek{\"a}mpfung der Nme-Sepsis ist das humane Komplementsystem von entscheidender Bedeutung. Vor diesem Hintergrund ist die protektive Rolle des lytischen (Membranangriffskomplex MAK) und opsonisierenden Arms (Opsonine iC3b und C1q) der Komplementkaskade gut dokumentiert. Dagegen ist der Beitrag des in-flammatorischen Arms (Anaphylatoxine C3a und C5a) in der Nme-Sepsis bisher unklar. Aus diesem Grunde wurde mit dieser Arbeit die Rolle des inflammatorischen Arms an-hand des Komplement C5a-Rezeptors 1 (C5aR1) in der Pathophysiologie der Nme-Sepsis am Mausmodell untersucht. Nach Etablierung des murinen, intraperitonealen In-fektionsmodells konnte ein sch{\"a}dlicher Effekt des C5aR1 in der Nme-Sepsis beobachtet werden. Aus der Abwesenheit des C5aR1 resultierte eine h{\"o}here {\"U}berlebensrate, ein besserer klinischer Zustand, eine niedrigere Bakteri{\"a}mie und niedrigere Konzentrationen der pro-inflammatorischen Mediatoren IL-6, CXCL-1 und TNF-α. Im Hinblick auf den zellul{\"a}ren Pathomechanismus sprechen Ergebnisse dieser Arbeit daf{\"u}r, dass der C5aR1 prim{\"a}r eine gesteigerte Freisetzung inflammatorischer Mediatoren durch verschiedene Zellpopulationen triggert (Zytokinsturm), wodurch sekund{\"a}r Zellparalyse, steigende Bakteri{\"a}mie und h{\"o}here Letalit{\"a}t bedingt sind. Durch Depletionsversuche und Immun-fluoreszenzf{\"a}rbungen konnte, unabh{\"a}ngig vom C5aR1, eine allgemein protektive Rolle von neutrophilen Granulozyten und Monozyten/Makrophagen in der Nme-Sepsis beo-bachtet werden. Dar{\"u}ber hinaus pr{\"a}sentierte sich der zyklische C5aR1-Antagonist PMX205 als erfolgsversprechende Therapieoption, um Parameter einer murinen Nme-Sepsis zu verbessern. Weitere Untersuchungen sind n{\"o}tig, um die Wirksamkeit dieser Substanz in der humanen Nme-Sepsis zu erforschen. Zudem k{\"o}nnte das murine, intrape-ritoneale Infektionsmodell zur Kl{\"a}rung der Rolle des C5aR2 in der Nme-Sepsis genutzt werden.},
  subject      = {Komplement C5a},
  language  = {de}
}
@article{HerrmannMuenstermannStrobeletal.2018,
  author    = {Herrmann, Johannes and Muenstermann, Marcel and Strobel, Lea and Schubert-Unkmeir, Alexandra and Woodruff, Trent M. and Gray-Owen, Scott D. and Klos, Andreas and Johswich, Kay O.},
  title     = {Complement C5a receptor 1 exacerbates the pathophysiology of N. meningitidis sepsis and is a potential target for disease treatment},
  series = {mBio},
  volume    = {9},
  journal   = {mBio},
  number    = {1},
  doi       = {10.1128/mBio.01755-17},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-175792},
  pages     = {e01755-17},
  year      = {2018},
  abstract  = {Sepsis caused by Neisseria meningitidis (meningococcus) is a rapidly progressing, life-threatening disease. Because its initial symptoms are rather unspecific, medical attention is often sought too late, i.e., when the systemic inflammatory response is already unleashed. This in turn limits the success of antibiotic treatment. The complement system is generally accepted as the most important innate immune determinant against invasive meningococcal disease since it protects the host through the bactericidal membrane attack complex. However, complement activation concomitantly liberates the C5a peptide, and it remains unclear whether this potent anaphylatoxin contributes to protection and/or drives the rapidly progressing immunopathogenesis associated with meningococcal disease. Here, we dissected the specific contribution of C5a receptor 1 (C5aR1), the canonical receptor for C5a, using a mouse model of meningococcal sepsis. Mice lacking C3 or C5 displayed susceptibility that was enhanced by >1,000-fold or 100-fold, respectively, consistent with the contribution of these components to protection. In clear contrast, C5ar1\(^{-/-}\) mice resisted invasive meningococcal infection and cleared N. meningitidis more rapidly than wild-type (WT) animals. This favorable outcome stemmed from an ameliorated inflammatory cytokine response to N. meningitidis in C5ar1\(^{-/-}\) mice in both in vivo and ex vivo whole-blood infections. In addition, inhibition of C5aR1 signaling without interference with the complement bactericidal activity reduced the inflammatory response also in human whole blood. Enticingly, pharmacologic C5aR1 blockade enhanced mouse survival and lowered meningococcal burden even when the treatment was administered after sepsis induction. Together, our findings demonstrate that C5aR1 drives the pathophysiology associated with meningococcal sepsis and provides a promising target for adjunctive therapy. Importance: The devastating consequences of N. meningitidis sepsis arise due to the rapidly arising and self-propagating inflammatory response that mobilizes antibacterial defenses but also drives the immunopathology associated with meningococcemia. The complement cascade provides innate broad-spectrum protection against infection by directly damaging the envelope of pathogenic microbes through the membrane attack complex and triggers an inflammatory response via the C5a peptide and its receptor C5aR1 aimed at mobilizing cellular effectors of immunity. Here, we consider the potential of separating the bactericidal activities of the complement cascade from its immune activating function to improve outcome of N. meningitidis sepsis. Our findings demonstrate that the specific genetic or pharmacological disruption of C5aR1 rapidly ameliorates disease by suppressing the pathogenic inflammatory response and, surprisingly, allows faster clearance of the bacterial infection. This outcome provides a clear demonstration of the therapeutic benefit of the use of C5aR1-specific inhibitors to improve the outcome of invasive meningococcal disease.},
  language  = {en}
}