Podcasts about wirtsorganismus

Ein Standpunkt von Hans-Jörg Müllenmeister.Das Mikrobiom, ein Milliardenheer von Mikroorganismen, spielt eine entscheidende Rolle für unsere Gesundheit. Früher waren die meisten dieser Siedler als Darmflora bekannt, obwohl sie keine Pflanzen sind. Statt dessen bilden sie einen tierlosen Zoo aus Bakterien, Pilzen, Archaeen (Urbakterien) und Viren. Diese winzigen Lebensgemeinschaften besiedeln unsere Haut, Schleimhäute und Organe und bilden eine symbiotische Beziehung mit unserem Körper. Diese nützlichen „Kobolde“ helfen uns, Nährstoffe zu verdauen, unsere Immunantwort zu regulieren und uns vor schädlichen Krankheitserregern zu schützen. Wie in jeder Lebensgesellschaft gibt es auch unter ihnen einige Bösewichte. Alle Mikrobiom-Gäste im Speisesaal des Dickdarms – gebeten und ungebeten – nehmen an der Dinnerparty teil. Einige dieser umtriebigen Gesellschaft sind maskiert, andere führen sogar Giftiges im Schilde, um das Festmahl unerkannt zu vergiften, während andere als hilfreiche Bodyguards wirken.Erstaunlich ist, dass wir als Wirtsorganismus mit etwa 99% den größten Teil der Biomasse dieser Gemeinschaft Mensch – Mikrobiom bilden. Vergleichen wir aber die Anzahl der menschliche Körperzellen mit den Mikroorganismen, so verhalten sich beide etwa im Verhältnis 1:1. Allein 30 Billionen Mikroben besiedeln unseren Darm.Innewohnende LebensgemeinschaftSo wie ein tropischer Regenwald, ist auch das Mikrobiom ein komplexes Ökosystem. Winzige Verbündete, die uns stets begleiten, uns unterstützen und oft auch gegen Feinde verteidigen. Unsichtbar für uns, bilden wir mit ihnen eine symbiotische Gemeinschaft. Die Kommune des menschlichen Mikrobiom ist äußerst variabel und ist geprägt von der Ernährung, der Immunkompetenz, den Krankheiten und Medikamenten. Allein die Kommunen der Bakterien ist aus vielen unterschiedlichen Arten zusammengesetzt. Bisher sind mehr als Tausend verschiedene Bakterienarten im Darm entdeckt. Diese wechselnde mikrobiellen Muster sind Momentaufnahmen, also individuell verschieden, ganz im Gegensatz zum zeitlebens „konstanten Fingerabdruck“ des menschlichen Wirts.Die Gemeinschaft der Darmbewohner setzt sich aus zahlreichen nützlichen, aber auch schädlichen Individuen sowie Botenstoffe zusammen. Sie beeinflussen nicht nur den Darm, sondern auch unseren Stoffwechsel und die Organe – sogar unser Gehirn. Das wirkt sich auf die Gesundheit aber auch auf die Entstehung und das Fortschreiten von Erkrankungen aus. Das Mikrobiom wird beispielsweise mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, Allergien, Adipositas, Diabetes und Depressionen, sogar mit Demenz in Verbindung gebracht. Ob dabei ein verändertes Mikrobiom der Grund für eine Erkrankung ist oder eine Folge von ihr sind, liegt bisher noch im Dunklen der Forschung. Man weiß aber, dass bestimmte Bakterienarten rhythmischen Schwankungen unterliegen und das beim Typ-2-Diabetes und Adipositas dieser Rhythmus verloren geht.Darmbakterien produzieren außerdem wichtige Zwischenprodukte (Metabolite), wie kurzkettige Fettsäuren und auch Vitamine, die als wichtige Energiequelle genutzt werden. Die Zellen im Körper nutzen diese Fettsäuren, um in den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen, Energie zu gewinnen, denn ohne sie wäre der Körper ein bloßer Zombie...hier weiterlesen: https://apolut.net/unser-mikrobiom-abbild-und-schlussel-zur-gesundheit-von-hans-jorg-mullenmeister/ Hosted on Acast. See acast.com/privacy for more information.

Hintergrund: Eine Verbesserung der Biokompatibilität von porösen Polyethylenimplantaten könnte postoperative Komplikationsraten senken und das klinisches Anwendungsgebiet des Biomaterials erweitern. Im Rahmen dieser Studie wurde untersucht, ob eine „Vitalisierung“ von porösen Polyethylenimplantaten mit dermalen Fibroblasten möglich ist und ob hierdurch die mikrovaskuläre Integration sowie die immunologische Reaktion des Wirtsorganismus beeinflusst werden konnte. Material und Methoden: Poröse Polyethylenimplantate wurden in vitro mit GFP-markierten dermalen Fibroblasten kultiviert. Die auf dem Biomaterial adhärenten Zellen wurden vor Implantation in dorsale Rückenhautkammern an C57/Bl6 Mäusen mittels konfokaler Mikroskopie quantifiziert, ebenso nach Explantation. Native Implantate dienten als Kontrolle. Angiogeneseprozesse sowie die Leukozyten-Endothelzellinteraktion im Implantatmaterial wurden wiederholt mittels in vivo Fluoreszenzmikroskopie analysiert. Abschließend wurde die dynamische Desintegrationskraft quantifiziert und eine Analyse immunmodulatorischer Zytokine durchgeführt. Ergebnisse: Poröse Polyethylenimplantate konnten nachhaltig mit dermalen Fibroblasten „vitalisiert“ werden. Mikrozirkulatorische Parameter nahmen während des Beobachtungszeitraums zu, allerdings konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt werden. Einzelne immunmodulatorische Zytokine waren in „vitalisierten“ porösen Polyethylenimplantaten tendenziell erhöht, eine signifikante Beeinflussung der Immunantwort des Wirtsorganismus war jedoch nicht festzustellen. Schlussfolgerung: Eine „Vitalisierung“ von porösen Polyethylenimplantaten mit dermalen Fibroblasten ist nachhaltig durchführbar, beeinflusst jedoch die mikrovaskuläre Integration in vivo sowie die Immunreaktion des Wirtsorganismus nicht signifikant. Somit sind möglicherweise zusätzliche Maßnahmen im Sinne eines Tissue Engineerings erforderlich, um die Biokompatibilität von porösen Polyethylenimplantaten mittels dieser vielversprechenden Zellquelle zu verbessern.

Zellen, die den Körper wechseln, können ihrem neuen Wirtsorganismus helfen oder auch schaden. Erforscht werden diese extrem seltenen Zellen an der Med Uni Graz.

Die Pathogenität von Y. enterocolitica O:8 ist gekoppelt an das Vorhandensein des 70 kb großen Virulenzplasmides (pYV), das für die Gene eines Typ-III-Sekretionssystems kodiert und die Translokation von 6 Yop Effektorproteinen (YopE, YopH, YopM, YopO, YopP und YopT) in das Zytosol eukaryontischer Zellen ermöglicht. Intrazellulär interagieren Yop Proteine dabei mit verschiedenen Zellstrukturen und Signaltransduktionskaskaden, wodurch es zu einer Modulation der Immunantwort im Wirtsorganismus kommt. Durch systematische Mutagenese der yop-Gene und Untersuchung der yop Deletionsmutanten im Mausinfektionsmodell konnte in dieser Arbeit ein Einfluss der Yop Proteine auf die Virulenz und die Auslösung einer Immunantwort nachgewiesen werden. Die Translokation eines heterologen Antigens (YopE/LLO) durch das Typ-III-Sekretionssystem führte zur Induktion einer spezifischen CD4 und CD8 T-Zellantwort gegen Listeriolysin O (LLO) und ermöglichte die Verwendung von Y. enterocolitica als oralen Lebendimpfstoff zur Immunisierung gegen eine Listeria monocytogenes Wildtyp Infektion.

HRSV ist eine häufige und weltweit verbreitete Ursache von Infektionen des Respirationstraktes. Es führt zu einer entzündlichen Erkrankung der respiratorischen Schleimhäute mit Mukosaödem, Hypersekretion und Bronchospasmus. Die Übertragung des viralen Erregers erfolgt durch Tröpfcheninfektion oder Kontakt mit kontaminierten Gegenständen. HRSV-Infektionen zeigen die höchste Inzidenz bei Säuglingen, vor allem in den ersten zwei bis sechs Lebensmonaten. Bei 25% bis 40% dieser Säuglinge nimmt die Erkrankung einen schweren Verlauf mit Befall des unteren Respirationstraktes in Form einer HRSV-Bronchiolitis oder -Pneumonie. Bei 0,5% bis 2,0% ist eine stationäre Behandlung im Krankenhaus erforderlich. Die Inzidenz nimmt wegen des zunehmend effektiveren Immunsystems mit dem Alter ab. Erwachsene und ältere Kinder zeigen meist keine Symptome bzw. Symptome einer leichten Erkältung. Reinfektionen im Laufe des Lebens sind häufig. Eine effektive kausale Therapie bei HRSV-Infektionen steht derzeit nicht zur Verfügung. Bei Patienten mit leichtem Krankheitsverlauf ist keine spezielle Behandlung erforderlich, therapiert wird symptomatisch. Aktuell ist keine spezifische Prävention in Form einer aktiven Impfung oder als effektive antivirale Therapie etabliert. Angesichts der hohen Inzidenz von HRSV-Infektionen und -Reinfektionen sowie der enormen gesundheitlichen und wirtschaftlichen Auswirkungen ist ein effektiver Impfstoff gegen HRSV als Forschungsziel vorrangig. Das Genom von HRSV, das zur Ordnung der Mononegavirales gehört, besteht aus einem negativ-orientierten RNA-Einzelstrang mit einer Länge von 15 222 Nukleotiden (beim A2-Stamm) und kodiert für zehn subgenomische mRNAs in der Reihenfolge 3’-leader, NS1, NS2, N, P, M, SH, G, F, M2(1+2), L, trailer-5’, die zur Expression von elf viralen Proteinen führen: fünf RNP-assoziierte Proteine, das sind das Nukleoprotein N, das Phosphoprotein P, die große katalytische Untereinheit L der RNA-Polymerase und der Transkriptionselongationsfaktor M2-1 sowie das nicht essentielle M2-2-Protein; vier Hüllproteine, dazu zählen das nicht-glykosylierte Matrixprotein M und drei Oberflächenproteine, im Einzelnen das Fusionsprotein F, das Anheftungsprotein G und das kleine hydrophobe Protein SH; zwei Nicht-Strukturproteine NS1 und NS2. NS1 und NS2 zeichnen die Pneumoviren vor allen anderen Viren der Ordnung der Mononegavirales aus. Beide NS-Proteine sind im Virion nur in Spuren nachweisbar, während sie in infizierten Zellen akkumulieren. Die beiden für die Proteine NS1 und NS2 kodierenden, nichtüberlappenden Gene liegen am 3‘-Ende des Genoms direkt im Anschluss an die leader-Region. NS1 und NS2 stimmen in den vier carboxyterminalen Aminosäuren überein, ansonsten weisen sie keine Sequenzähnlichkeiten auf. Das NS1-Gen hat eine Länge von 552 nt und kodiert für ein leicht saures Protein von 139 AS und 15,7 kD. Das NS2-Gen ist 503 nt lang und kodiert für ein basisches Protein von 124 AS und 14,7 kD. Die für die Ordnung der Mononegavirales charakteristische progressive Attenuation der Transkription sowie die Genlokalisation von NS1 und NS2 am 3‘-Ende lassen auf die höchste Transkriptionsrate für NS1- und NS2-mRNA unter den zehn HSRV-mRNA schließen, was auf eine bedeutende Rolle der NS1- und NS2-Proteine in infizierten Zellen hindeutet. NS1 und NS2 antagonisieren im Zusammenwirken die durch alpha-IFN und beta-IFN induzierte antivirale Antwort des Wirtsorganismus. Hierfür ist eine Koexpression beider NS-Proteine unbedingt erforderlich, ein NS-Protein allein zeigt keine derartige Aktivität. Der Mechanismus, mit dem HRSV die IFN-Antwort des Wirtsorganismus umgeht, ist unklar. In dieser Arbeit wurde die Funktion der NS-Proteine von klinischen HRSV-Isolaten aus fünf bis fünfzehn Monate alten Kindern untersucht. Durch die Anzucht der klinischen HRSV-Isolate in HEp-2-Zellkultur unter identischen Bedingungen wurden zunächst patientenabhängige Faktoren ausgeschaltet und damit die Grundlage für die Vergleichbarkeit der Wachstumseigenschaften der Isolate geschaffen. In den daraufhin erstellten Wachstumskurven konnten deutlich voneinander abweichende Wachstumverhalten der Isolate aufgezeigt werden. Der Befund, dass 3/4 der Bronchiolitis hervorrufenden HRS-Viren hohe infektiöse Titer (>106 infektiöse Viruspartikel/ ml an Tag 3) erreichten, während dies nur bei 1/3 der Bronchitis verursachenden Viren zu beobachten war, könnte auf eine Korrelation zwischen Wachstum in vitro und Pathogenität in vivo hindeuten. Um dies zu belegen, müsste eine größere Zahl von klinischen Isolaten analysiert werden. Die beiden Nicht-Strukturproteine versetzen HRSV in die Lage, die antivirale IFN-Antwort der Wirtszelle zu umgehen. Durch Behandlung von Virus-infizierten Zellkulturen mit IFN ließ sich nachweisen, dass alle klinischen HRSV-Isolate die Eigenschaft der IFN-Resistenz gleichermaßen besitzen und erst durch unphysiologisch hohe IFN Dosen eine wesentliche Inhibierung der Virusreplikation erreicht werden kann. Die in gleicher Weise ausgeprägte α-IFN-Resistenz bei den in Virulenz und Wachstumsgeschwindigkeit unterschiedlichen Viren deutete bereits darauf hin, dass diese Resistenz essentiell für alle klinischen RSV-Isolate ist, und dass zusätzliche Faktoren für das Maß der Aggressivität der Erreger verantwortlich sind. Mittels Nukleotid- und Aminosäuresequenzanalysen von NS1 und NS2 konnte dies weitgehend bestätigt werden. Anhand von RNA aus den HRSV-Isolaten wurde mit Hilfe des Enzyms Reverse Transkriptase cDNA von NS1 und NS2 synthetisiert, die nach dem Prinzip der PCR in vitro amplifiziert wurde. In anschließenden Klonierungsarbeiten wurden aus dem Vektor pBluescript II SK (–) und NS1-DNA bzw. NS1+NS2-DNA als Insert Plasmide konstruiert, in denen die Gensequenzen von NS1 und NS2 ermittelt und rechnergestützt in die entsprechenden Aminosäuresequenzen translatiert wurden. Die Analyse der NS-Sequenzen zeigte eine überraschend hohe Konservierung. Die Isolate waren einschließlich des Long-Stamms diesbezüglich untereinander sehr ähnlich. Diese Beobachtung stimmt mit der IFN-Resistenz überein und zeigt die Bedeutung der NS-Proteine. Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten darauf hin, dass Abweichungen in den Sequenzen der übrigen Gene sowie patientenbezogene Faktoren wie Abwehrlage und anatomische Beschaffenheit des Respirationstraktes als Grund für die Unterschiede im Schweregrad der HRSV-Infektion eine Rolle spielen. Angesichts der stabilen Koexpression beider Nicht-Strukturproteine und des dadurch bedingten effektiven IFN-Escape sichern die Gene NS1 und NS2 die Überlebensfähigkeit von HRSV in vivo und stellen ebenso geeignete wie interessante Angriffspunkte in der Entwicklung eines attenuierten Lebendimpfstoffs dar.

Diese Arbeit setzt sich mit den molekularen Mechanismen der Evolution von Virulenzfaktoren in Salmonella auseinander. Es wurde ein auf Sequenzvergleichen basierendes Verfahren eingesetzt, um neue lateral erworbene Elemente zu identifizieren, die möglicherweise Hinweise auf die Entwicklung von Virulenz und Wirtsspezifität innerhalb der Gattung Salmonella geben können. Mit Hilfe genetischer Analysen sollte darüber Aufschluss gewonnen werden, auf welche Weise diese genetischen Elemente in neue Wirtsgenome gelangen können. Des Weiteren wurde anhand der Salmonella Pathogenitätsinsel 2 (SPI2) nach möglichen Vehikeln und Transfermechanismen für den horizontalen Gentransfer gesucht. Es wurde analysiert, wie neu erworbene genetische Elemente in das regulatorische Netzwerk neuer Wirte integriert werden können und ob es Zusammenhänge zwischen der genetischen Ausstattung mit Virulenzmodulen und der Wirtsspezifität verschiedener Salmonella-Serotypen gibt. Dabei wurde festgestellt, dass einzelne Effektoren des SPI2-Virulons, die zum Teil außerhalb des SPI2-Locus im Genom kodiert sind, sehr heterogen innerhalb von Salmonella spp. verteilt sind. Diese Variabilität kann als Hinweis darauf gewertet werden, dass sich diese Faktoren nicht als ein initialer Komplex in der „Ur-Salmonella“ manifestiert haben, wie es im Invasions-Virulon von SPI1 der Fall ist. Vielmehr sind die SPI2-Effektoren vermutlich in mehreren Schritten im Laufe der Evolution in das Genom von Salmonella spp. gelangt und möglicherweise auch z.T. wieder deletiert worden. Die Bedeutung der Verteilung dieser Effektorproteine für die Virulenz und die Wirtsspezifität von Salmonella wird auch dadurch offensichtlich, dass S. bongori als Besiedler kaltblütiger Wirbeltiere keines dieser zum SPI2-Virulon gehörigen Gene besitzt, die im Zusammenspiel das intrazelluläre Replizieren innerhalb warmblütiger Wirbeltiere ermöglichen. Das Kernstück des SPI2-Virulons, das für das intrazelluläre Replizieren und die systemische Ausbreitung von S. enterica im Wirtsorganismus verantwortlich ist, konnte erfolgreich transferiert werden. Der Einbau des SPI2-TTSS im SPI2-negativen System von S. bongori ermöglichte die heterologe Expression von SPI2-abhängigen Genen und die Sekretion von SPI2-Effektorproteinen in vitro. Durch die Etablierung des SifA-Phänotyps und den Nachweis der intrazellulären Lokalisation von SseF konnte gezeigt werden, dass das transferierte SPI2-TTSS zur heterologen Translokation von SPI2-Effektorproteinen aus S. bongori in die eukaryontische Zielzelle in der Lage ist.