Interaktion pathogener Neisserien mit humanen Epithelzellen

Hochschulschrift

Die obligat humanpathogenen Bakterien Neisseria gonorrhoeae (Gonokokken) und Neisseria meningitidis (Meningokokken) besiedeln die Schleimhäute des Urogenitaltrakts bzw. des Nasen-Rachen-Raumes und sind die Erreger von Gonorrhoe bzw. Meningitis. Beide Bakterienarten bilden haarförmige Oberflächenstrukturen aus, die Typ-IV-Pili, welche den ersten Kontakt zum Wirtszellepithel herstellen und daher essentiell für eine Neisserieninfektion sind. Das Protein PilC übernimmt dabei die Funktion des Pilus-Adhäsins. Trotz intensiver Untersuchungen sind die beteiligten Rezeptorstrukturen auf der Wirtszellseite bis heute nicht vollständig aufgeklärt. Als ein Pilus-Rezeptor für Neisserien wurde CD46, ein Regulator des Komplementsystems, vorgeschlagen. In einem ersten Projekt wurde am Gonokokkenmodell die Rolle von CD46 in der Pilus-vermittelten Adhärenz der Neisserien an Epithelzellen näher untersucht. Analysen der CD46-Expression humaner Zelllinien und deren Kapazität, piliierte Gonokokken sowie aufgereinigtes PilC2-Protein zu binden, ergaben, dass keine Korrelation zwischen der Menge an exprimiertem CD46-Protein und gebundenen Gonokokken bzw. PilC2-Protein besteht. Des Weiteren wurden Bindungsstudien mit piliierten Gonokokken und PilC2-Protein an CD46-transfizierten nicht-humanen Zelllinien durchgeführt. Durch CD46 wurde jedoch in diesen Zellsystemen keine Bindung, weder von Bakterien noch von PilC2-Protein, vermittelt. In einem anderen experimentellen Ansatz wurde in humanen Epithelzellen die CD46-Expression mittels RNA-Interferenz spezifisch runterreguliert. Für piliierte Gonokokken sowie für PilC2-Protein konnte eine Bindung an diese Zellen nachgewiesen werden, die sich quantitativ nicht von der Bindung an CD46-positiven Zellen unterschied. Somit war gezeigt, dass piliierte Gonokokken CD46-unabhängig mit Epithelzellen interagieren können. Daraus ergab sich ein Projekt, in welchem der tatsächliche epitheliale Bindungspartner für die Pili der Neisserien untersucht werden sollte. Mittels biochemischer Studien konnte gezeigt werden, dass es sich dabei um ein Protein bzw. Glykoprotein handelt, wobei Zuckerstrukturen nicht an der Interaktion beteiligt sind. Bindungsstudien mit aufgereinigtem PilC2-Protein ergaben, dass der Pilus-Rezeptor nach PilC2-Bindung über Rezeptor-vermittelte Endozytose aufgenommen und nach etwa zwei Stunden wieder auf der Zelloberfläche präsentiert wird. Diese Beobachtung stellte eine zusätzliche Information zum Wesen des Pilus-Rezeptors dar. Im Rahmen dieses Projektes wurden zudem Wirtszellspezifität und -tropismus des Pilus-Adhäsins PilC2 näher untersucht. Es zeigte sich, dass das PilC2-Protein an humane Epithelzellen bindet, jedoch nicht an humane T-Zellen oder Fibroblasten. Bindungsstudien an humanen Epithelzellen unterschiedlicher Herkunft machten deutlich, dass PilC2-Protein die gleichen Bindungsspezifitäten für Epithelzellen besitzt wie piliierte Gonokokken. Diese Ergebnisse bestätigten die spezifische Funktion des PilC-Proteins als Pilus-Adhäsin für Epithelzellen. Es ist bekannt, dass die Pilus-vermittelte Adhärenz der Neisserien diverse Signalwege in Epithelzellen auslösen kann. In einem dritten Projekt wurden die daran beteiligten Strukturen der Wirtszellmembran näher untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass piliierte Gonokokken mit bestimmten Membrandomänen der Epithelzellen interagieren, den Caveolae. Die Pilus-vermittelte Interaktion der Gonokokken mit Me-180 Zellen induzierte eine Akkumulation der Caveolae unterhalb der bakteriellen Mikrokolonien, was durch den Nachweis essentieller Bestandteile der Caveolae (Caveolin-1, Cholesterol), sowie Caveolae-assoziierter Komponenten (PIP2, Aktin, Filamin) bestätigt werden konnte. Weitere Untersuchungen ergaben, dass durch die Akkumulation der Caveolae ein Eindringen der Gonokokken in Epithelzellen verhindert wird, was eine völlig neue Funktion dieser Membranstrukturen darstellt. Zudem wurde deutlich, dass die Bildu

Angaben zum Objekt

• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• ISBN: 9783898206495 ; 3898206491
• Maße: 21 cm
• Umfang: 151 S.
• Sprache: Deutsch
• Anmerkungen: Ill., graph. Darst. ; Zugl.: Tübingen, Univ., Diss., 2003

Klassifikation und Themen

• Klassifikation: Medizin, Gesundheit
• Schlagwort: Neisseria gonorrhoeae ; Wirtszelle ; Epithelzelle ; Wechselwirkung ; Pathogenese

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Ereignis: Veröffentlichung
• (wo): Berlin
• (wer): Mensch und Buch
• (wann): 2004
• Urheber: Kirchner, Marieluise

Weitere Informationen

• Inhaltsverzeichnis: https://d-nb.info/971608954/04
• Rechteinformation: Bei diesem Objekt liegt nur das Inhaltsverzeichnis digital vor. Der Zugriff darauf ist unbeschränkt möglich.
• Letzte Aktualisierung: 11.06.2025, 13:37 MESZ