Podcasts about infektionsweg

Die Cholera ist eine lebensbedrohliche Durchfallerkrankung. Unbehandelt stirbt die Hälfte der Erkrankten an der Cholera. Als Entdecker des Cholera-Erregers gilt der Mikrobiologe Robert Koch. Er identifizierte Ende des 19. Jahrhunderts das Bakterium Vibrio cholerae und klärte den Infektionsweg auf. Bereits Jahrzehnte vor Robert Koch kamen zwei Wissenschaftler zu ähnlichen Erkenntnissen. Doch diese Entdeckungen blieben mehr oder weniger unbekannt. Weitere Infos auf www.BIOfunk.net

Der Pharmakologe Prof. Dr. Norbert Klugbauer erläutert neue Untersuchungen zur Ausbreitung des Virus

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Cronobacter sakazakii ist ein ubiquitäres Gram-negatives Stäbchenbakterium, das neben anderen Lebensmitteln vor allem in Milchpulver vorkommt und insbesondere bei Neonaten zu nekrotisierender Enterocolitis (NEC), Bakteriämie und Meningitis führen kann. Trotz der umfangreichen Forschung der letzten Jahre ist nach wie vor wenig über die Pathogenese von Cronobacter spp. sowie potentielle Virulenzfaktoren bekannt. Um neue Erkenntnisse über Pathogenitätsmechanismen von C. sakazakii zu erhalten, wurden in dieser Arbeit 28 Transposoninsertionsmutanten des klinischen Isolats C. sakazakii ES5 in drei unterschiedlichen Zelllinien auf ihre Fähigkeit an die eukaryotischen Zellen zu adhärieren, in sie einzudringen und in ihnen zu proliferieren, untersucht. Die inaktivierten Gene dieser Mutanten codieren für Proteine des Energiestoffwechsels, der Zellwand und des Biofilms, der Motilität der Bakterien und der Carotinoidbiosynthese. Angelehnt an den in vivo Infektionsweg von C. sakazakii - orale Infektion des Organismus, primäre lokale Infektion im Darm, systemische Infektion über die Invasion in Makrophagen und schließlich das Überschreiten der Blut-Hirn-Schranke und die Infektion des Gehirns - wurden für die Studie Caco-2 Darmepithelzellen, RAW-264.7 Makrophagen-Zellen sowie HBMEC Hirnendothelzellen ausgewählt. Beim Screening aller drei Zelllinien konnte festgestellt werden, dass die Flagellenstruktur betreffende Mutationen bei C. sakazakii ES5 zu fast 100%iger Attenuation der Invasion der Wirtszellen führen. Dies lässt auf die Bedeutung der Flagellen als Pathogenitätsfaktor schließen. Bedingt sein könnte die Attenuierung durch die verminderte Motilität der Bakterien, durch die instabile Interaktion von Flagellen mit den eukaryotischen Zellen selbst oder möglicherweise durch die fehlende Sekretion von Virulenzfaktoren durch das Typ-III-Flagellen-Sekretionssystem. Weiterführende Untersuchungen zu der Motilität der Transposoninsertionsmutanten zeigten, dass die Flagellenfunktion bei C. sakazakii ES5 durch Suppression reguliert zu sein scheint, da die bei C. sakazakii ES5 vorhandene Hemmung des Flagellen-vermittelten Swimmings im Weichagar z.B. unter Zugabe von steril filtriertem Überstand einer C. sakazakii ES5-Kultur wieder aufgehoben werden konnte. Des Weiteren fielen zwei Mutanten mit verminderter Serumresistenz durch reduzierte Virulenz auf, sowie eine Mutante, deren unterbrochenes Gen für einen putativen Reifungsfaktor der 30S-Untereinheit der Ribosomen codiert. Bei diesen drei Mutanten könnten die inaktivierten Gene für potentielle Virulenzfaktoren codieren und sollten näher untersucht werden. Transposonmutanten aus der orthologen Gruppe für Energiestoffwechsel zeigten ebenfalls eine verminderte Invasion. Diese Stämme hatten bei der biochemischen Charakterisierung der Metabolisierung definierter Kohlenstoffquellen bei den Aminosäuren und den Zwischenprodukten des Intermediärstoffwechsels ein vom Wildtyp ES5 abweichendes Metabolisierungsmuster. Die Unterbrechungen im Citratzyklus führten z.B. zur schwächeren Verstoffwechselung von L-Glutamat, dafür wurde L-Asparagin besser als Substrat verwertet. Somit konnte die Fähigkeit zur Anpassung durch Umstellung des Metabolismus bei C. sakazakii ES5 bestätigt werden. Weiterhin ergab der Vergleich des Kohlenstoff-Metabolismus von Cronobacter spp. mit dem von Salmonella enterica sv. Typhimurium einige interessante Unterschiede: C. sakazakii konnte im Gegensatz zu S. Typhimurium eine Vielzahl in der Umwelt vorkommender C-Quellen zur Energiegewinnung nutzen, was darauf schließen lässt, dass das ubiquitäre Bakterium Cronobacter spp. ursprünglich mit Pflanzen assoziiert war. Glucose-6-Phosphat, ein wichtiges Stoffwechselzwischenprodukt, das bei pathogenen Enterobacteriaceae neben Glucose und Mannose intrazellulär als die bevorzugte Kohlenstoffquelle gilt, wurde von C. sakazakii dagegen in vitro nicht metabolisiert. Es bleibt zu klären, ob C. sakazakii in der Lage ist, intrazellulär seinen Stoffwechsel umzustellen und Glucose-6-Phosphat als C-Quelle zu nutzen. C. sakazakii ist ein gelb pigmentiertes Bakterium und synthetisiert die Pigmente über Carotinoid-Biosynthese. In den Infektionsversuchen zeigte sich, dass pigmentlose Mutanten in der Invasion von RAW-264.7-Zellen attenuiert sind. In diesem Zusammenhang konnte auch festgestellt werden, dass bei der de novo Carotinoid-Synthese das CrtY-Protein (Lycopin-ß-Cyclase) die ß-Cyclisierung von Lycopin zu ß-Carotin ausführt. Nach Komplementierung der crtY-Mutante zeigte sich erneut die wildtypische gelbe Pigmentierung der Bakterienkolonien von C. sakazakii ES5crtY::Tn5/pUC19-crtY, anstatt der pinken Koloniefärbung der Mutante. Die Reduzierung der Invasion in HBMEC-Zellen um mehr als 30% konnte durch die Komplementation des crtY-Gens aufgehoben werden: die konstitutive Expression des Gens führte zu einem Invasionswert von 122% des Wildtyps. Im Rahmen dieser Arbeit konnten durch Infektionsexperimente in drei Zelllinien der Infektionsweg von C. sakazakii ES5 nachgestellt, neue potentielle Virulenz-assoziierte Faktoren identifiziert und die Fähigkeit der spezifischen Anpassung an das intrazelluläre Milieu als ein wichtiges Pathogenitätsmerkmal bestätigt werden.

11.12.1843: Am 11. Dezember 1843 wurde der Mediziner, Mikrobiologe und Nobelpreisträger Robert Koch geboren. Er entdeckte Krankheitserreger und Infektionsweg für Milzbrand, Tuberkulose und Cholera ...

Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurden zwei Kreuzungen aus hoch und wenig gegenüber der Drehkrankheit empfindlichen Regenbogenforellen-Stämmen mit verschiedenen Triactinomyxon-Sporenanzahlen infiziert und bezüglich der Parameter klinische Symptomatik, Endgrößen und –Gewichte, Infektionsprävalenz, Sporenanzahl pro Kopf und pathohistologische Veränderungen im Kopfknorpel untersucht und mit den Elternstämmen verglichen. Sowohl die Kreuzung TL(Eier)xHo(Spermien), als auch die Kreuzung Ho(Eier)xZFF(Spermien) lagen in ihrer Empfänglichkeit zwischen jener der Vergleichs-Stämme TL und Ho, wobei sich die Empfänglichkeitslage eher dem Stamm Ho annäherte. Die Empfindlichkeit solcher Kreuzungen aus empfänglichen und wenig empfänglichen Stämmen könnte in Zukunft von großem Interesse sein. Ein eventuelles Aussetzen von Tieren des Stamms Ho in amerikanischen Gewässern hätte unvermeidlich auch Kreuzungen mit den dort heimischen empfindlichen Stämmen zur Folge. Da das Aussetzen eines resistenten Regenbogenforellen-Stammes in amerikanischen Gewässern diskutiert wird, ist man auf der Suche nach einem Wildstamm, der sich als ähnlich unempfindlich erweist, wie der Zuchtstamm Ho, dem auf Grund der eingeschränkten Genvielfalt schlechte Überlebenschancen in der freien Natur eingeräumt werden. Der hier untersuchte Wildstamm aus der Schweiz zeigte sich allerdings als sehr empfänglich für die Erkrankung. Im 2. Teil der Arbeit wurden Tiere der Stämme Ho und TL mit hohen Sporenanzahlen infiziert. Anschließend wurden jeweils 4 Stunden, 6 Stunden, 8 Stunden, 10 Stunden und 12 Stunden nach der Exposition die Parasitenstadien in der Haut der Forellen gezählt, wobei eine Differenzierung in intakte und nicht intakte Parasitenstadien erfolgte. Beim Stamm TL wurden nach 4 Stunden höhere Parasitenzahlen gefunden als beim Stamm Ho. Nach 8 Stunden waren beim amerikanischen Stamm TL die meisten Stadien noch intakt. Der größte Abfall der Parasitenzahlen bei diesem gegenüber der Drehkrankheit empfindlichen Stamm erfolgte zwischen der 8. und 10. Stunde nach der Exposition. Beim weniger empfindlichen deutschen Stamm Ho wurden geringere Parasitenzahlen 4 Stunden post expositionem gefunden als beim Stamm TL. Der Anteil der nicht mehr intakten Parasitenstadien war zum Zeitpunkt 8 Stunden post expositionem höher als beim amerikanischen Stamm. Außerdem war der Abfall der Parasitenstadien in der Haut bei Stamm Ho zwischen der 4 Stunden- und der 8 Stunden-Entnahme insgesamt weniger ausgeprägt als beim Stamm TL. Nach den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit kann somit vermutet werden, dass das Immunsystem der Haut beim resistenteren Stamm Ho nach einer Myxobolus cerebralis Infektion besser in der Lage ist, den Parasiten in den ersten frühen Stunden der Infektion zu bekämpfen, als das des Stammes TL. Die aus den Aktivitäten des Immunsystems resultierende Schädigung der Parasiten macht es vielleicht unmöglich, dass diese den weiteren Infektionsweg über die Nerven ins Knorpelgewebe bestreiten, so dass beim Stamm Ho insgesamt weniger Parasiten das Zielgewebe Knorpel erreichen können. Hierdurch wären auch die geringeren Krankheitsausprägungen und Sporenzahlen im Kopfknorpel dieses Stammes zu erklären. Im 3. Teil der Arbeit wurden die beiden Stämme Ho und TL mit 1000 Triactinomyxon-Sporen pro Fisch infiziert. Nach 1 Tag, 1 Monat, 2 Monaten, 3 Monaten und 4 Monaten wurden jeweils Schleimproben von infizierten und nicht infizierten Tieren beider Stämme gewonnen. Anschließend wurden die jeweiligen Lysozymaktivitäten bestimmt und verglichen. Neben dem wahrscheinlich altersabhängigen Anstieg der Lysozymaktivität zwischen den Entnahmen bei beiden Stämmen, war vor allem der hohe Wert einen Tag nach der Exposition bei den infizierten Tieren des empfänglicheren Stamms TL auffällig. Dies könnte als Antwort auf den stärkeren Entzündungsreiz beim Stamm TL nach der Infektion gesehen werden. Andererseits könnte gerade der hohe Lysozymspiegel kurz nach der Infektion beim Stamm TL den Parasiten begünstigen, seine Wanderung ins Nervengewebe fortzusetzen, wo er vor dem Immunsystem des Wirts sicher ist. So wäre zum Beispiel ein Angriff des Lysozyms gegen die Sporoplasmen umhüllenden Zellen des Amöboidkeims möglich, wodurch die Parasitenstadien leichter ins Gewebe gelangen könnten.

Mon, 26 Mar 2001 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/367/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/367/1/Seisenberger_Georg.pdf Seisenberger, Georg