Rolle der bakteriellen Serinprotease HtrA bei der aviären Kolonisierung durch Campylobacter jejuni

Abstract

Das gram-negative Bakterium Campylobacter jejuni (C. jejuni) ist Hauptverursacher der bakteriellen Enteritis und wird hauptsächlich durch den Verzehr von kontaminiertem Geflügelfleisch, aber auch durch Milchprodukte und kontaminiertes Wasser auf den Menschen übertragen. Während einer dadurch verursachten Campylobacteriose können Symptome wie starke abdominale Schmerzen und Krämpfe, wässrige bis blutige Diarrhoe sowie hohes Fieber auftreten. Eine solche Infektion verläuft zumeist selbstlimitierend. In wenigen Fällen können Folgeerkrankungen wie die reaktive Arthritis oder das Guillain-Barré-Syndrom auftreten, welches eine vorrübergehende und partielle Paralyse umfasst. Im Gegensatz zum Menschen verursacht C. jejuni im aviären Organismus wie Hühner oder Puten keine bis nur geringe Symptome einer Campylobacteriose und besiedelt diese als Kommensaler. Da bisher nicht ausreichend geklärt werden konnte, welche Faktoren für diese Diskrepanz zwischen den verschiedenen Wirten verantwortlich sind, stand in dieser Arbeit die Serinprotease und das Chaperon HtrA aus C. jejuni zwecks dieser Fragestellung im Fokus. Diese erwies sich in früheren Studien als essentiell für die Adhäsion und Invasion in humane Darmepithelzellen und für die parazelluläre Transmigration durch die Spaltung des humanen Adherens Junction-Protein E-Cadherin. Diese Arbeit zeigte eine gesteigerte Adhäsion des C. jejuni NCTC11168-Wildtyps an die aviären intestinalen Epithel-Zelllinien 2G4 und 8E11 im Vergleich zu humanen Caco-2-Zellen. Gleichzeitig war die Invasionsrate reduziert. Ferner konnte nachgewiesen werden, dass HtrA an der Invasion und Adhäsion auch im aviären Zellmodell maßgeblich beteiligt ist. Dabei stellten sich die Proteaseaktivität und das RGD-Motiv von HtrA als besonders wichtig heraus, wohingegen die Chaperonaktivität nur eine untergeordnete Rolle spielte. Neben der Beteiligung an der Invasion und Adhärenz wurde zusätzlich durch in-vivo-Spaltungs-Assays das Vermögen von HtrA untersucht E-Cadherin aus dem Huhn zu spalten. Hierbei konnte erstmals gezeigt werden, dass eine solche Spaltung in der Tat möglich ist und dabei Fragmente entstehen, die sich in Anzahl und Größe von denen einer Spaltung humanen E-Cadherins unterscheiden. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Dissertation lässt sich somit schlussfolgern, dass HtrA nicht der bestimmende Faktor bei der Immunität von Geflügel gegenüber einer Campylobacteriose ist und es weiterer Forschungsarbeit bedarf, um dieses Phänomen vollständig aufzuklären. Show more