Mechanisms of colonization and adhesion on chicken intestinal epithelial cells by Campylobacter jejuni
Tiermedizin
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Campylobacter-Enteritiden sind weltweit nach den Salmonellosen die häufigsten potentiell mit Lebensmitteln assoziierten bakteriellen Erkrankungen. Hauptinfektionsquellen sind tierische Lebensmittel, insbesondere Geflügelprodukte. Um das Vorkommen von Campylobacter in der Lebensmittelkette zu verringern, müssen effektive Interventionsmaßnahmen insbesondere in der Geflügelhaltung und –verarbeitung entwickelt werden. Dazu sind vertiefte Kenntnisse zum Erreger und zu den Erreger-Wirt-Wechselbeziehungen eine notwendige Voraussetzung. In diesem Projekt wurde die Interaktion von C. jejuni sowohl mit humanen als auch aviären intestinalen Epithelzellen vergleichend untersucht, wobei insbesondere der Adhäsionsprozess an beiden Zelltypen analysiert wurde. • Es konnte gezeigt werden, dass das Adhäsionsmodell zur Bestimmung kinetischer Parameter wie Bindungsaffinitäten und Bindungskonstanten geeignet ist. Die Kenntnis dieser Parameter kann für „competitive exclusion“ Experimente genutzt werden und möglicherweise die Anzahl der dafür notwendigen Tierversuche reduzieren. Zudem kann bei gegebenen Bindungsaffinitäten der Einfluss externer Faktoren auf die wechselwirkenden Bindungsteilnehmer untersucht werden. • Die Bindungseffizienz von Campylobacter-Stämmen ist sowohl stamm- als auch zellspezifisch. C. jejuni-Isolate sind durch ein unterschiedliches Potential zur Adhäsion an humanen und aviären Darmzellen charakterisiert. • Signifikant mehr C. jejuni adhärieren an primären Kükendarmzellen als an humanen intestinalen Zellen (Caco-2). • Die Dissoziationskonstante (k) erlaubt eine Aussage zur Affinität der Bakterien an den Zellen zu adhärieren. Bis auf zwei aviäre Isolate zeigten alle anderen untersuchten Isolate eine stärkere Bindung an humane Zellen, als an Kükendarmzellen (kCaco-2 < kPCC). Die Stärke der Bindung kann möglicherweise weitere Prozesse der Signaltransduktion beeinflussen. • Eine konzentrationsabhängige Inhibierung insbesondere der Invasion von Campylobacter in humane Intestinalzellen wurde nach Vorbehandlung dieser Zellen mit dem Lektin WGA nachgewiesen. Da bei aviären intestinalen Zellen keine Veränderungen der Adhäsion oder Invasion ermittelt wurden, scheint nur bei den geprüften humanen Zellen ein Neu5Ac-Kohlenhydrat-Epitop an der initialen Bindung von Campylobacter beteiligt zu sein. • Erste Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Invasion von Campylobacter in aviäre Zellen möglicherweise Aktin-abhängig ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 2011. Die Campylobacteriose des Menschen - Nutztiere als Reservoir für Campylobacter-Arten. Bundesgesundheitsblatt, 54, 728-734
Alter, T., Bereswill, S., Glünder, G., Haag, L.-M., Hänel, I., Heimesaat, M.M., Lugert, R., Rautenschlein, S., Weber, R.M., Zautner, A.E., Groß, U.
- 2011. Novel insights into Campylobacter jejuni interactions with human and avian intestinal cells in vitro. Poster at 16th International Workshop on Campylobacter, Helicobacter & Related Organisms, Vancouver, 28.08.-01.09.2011
Hänel, I., Preuß, E., Diller, R.
- 2013. Epidemiological investigations on the possible risk of distribution of zoonotic bacteria through apparently healthy homing pigeons. Avian Pathology, 42, 5, 397- 407
Teske, L., Ryll, M., Rubbenstroth, D., Hänel, I., Hartmann, M., Kreienbrock, L., Rautenschlein, S.
- 2013. Extracellular secretion of protease HtrA from Campylobacter jejuni is highly efficient and independent of its protease activity and flagellum. European Journal of Microbiology and Immunology 3, 163-173
Boehm, M., Haenel, I., Hoy, B., Brøndsted L., Smith, T.G., Hoover T., Wessler S., Tegtmeyer N.
