Die Rolle der piscinen Schleimhaut als Schutz vor Infektionen mit Schleimhautpathogenen am Modell des Karpfens
Final Report Abstract
Das Epithelgewebe der Haut, der Kiemen und des Darms von Fischen ist vor chemischen Belastungen oder Mikroorganismen aus dem Wasser durch eine kontinuierlich aufliegende Schleimschicht weitgehend geschützt. Jedoch stellen insbesondere für Fische in Aquakultursystemen Hauterkrankungen ein großes Problem dar. In dem vorliegenden Projekt wurden Reaktionen der Schleimhaut auf die Belastung durch Infektionserreger untersucht. Dazu wurden aus der enteralen Schleimschicht von Karpfen hochmolekulare Glucoproteine isoliert und hinsichtlich Molekülgröße, Glykosilierungsgrad und terminaler Glykosilierung charakterisiert. Nach peroraler Applikation von Bakterien aus der Spezies Aeromonas hydrophila wurden von der Schleimhaut unmittelbar nach der Belastung Glucoproteine mit verringerter Molmasse und reduzierter Glykosilierung isoliert, im weiteren Verlauf der Belastung nahm die Glykosilierung der Glucoproteine vor allem mit Sialinsäuren zu. Um die Produktion sezernierter Muzine in der Schleimhaut untersuchen zu können, wurden 2 Gene, die sezernierte Muzine von Karpfen codierenden, so weit identifiziert, dass ihre Transkription während einer Infektion mittel quantitativer PCR untersucht werden kann. Zudem wurde die Adhäsion von Bakterien an Glucoproteine aus dem Schleim in einem in vitro- Testsystem analysiert. Die stärkste Adhäsion von Bakterien erfolgte an Moleküle von 670 bis 2000 kDa, eine Molekülfraktion, die unmittelbar nach der Belastung durch Bakterien vermehrt in der Schleimschicht von Karpfen zu finden war. Nach peroraler Applikation von Aeromonas hydrophila aus einem cytotoxischen Isolat war die Schleimmenge auf der Mukosa stark herabgesetzt, was vermuten lässt, was eine differentielle Regulation der Sekretion von Mukus-Proteinen nach Pathogenbelastung vermuten lässt. Die Arbeiten wurden ergänzt durch eine histologische, histochemische und immunhistochemische Analyse der enteralen Mukosa von Karpfen. In dem Berichtszeitraum wurde ein Belastungsmodell von Karpfen mit bakteriellen Infektionserregern sowie Methoden erarbeit, die es ermöglichen, Reaktionen der Schleimhaut auf Belastungen oder Futterinhaltsstoffe, wie Probiotica oder Praebiotica zu untersuchen.
Publications
- (2008) Chemotaxis towards, adhesion to, and growth in carp gut mucus of two Aeromonas hydrophila strains with different pathogenicity for common carp (Cyprinus carpio L.). Journal of Fish Diseases 31: 321-330
Van der Marel MC, Schroers V, Neuhaus H, Steinhagen D
- (2008): Influence of carp intestinal mucus molecular size and glycosylation on bacterial adhesion. Diseases of Aquatic Organisms 80:135-142
Schroers V, van der Marel M, Steinhagen D
- (2009) Changes of intestinal mucus glycoprotein after peroral application of two Aeromonas hydrophila strains to common carp (Cyprinus carpio). Aquaculture 288: 184-189
Schroers V, van der Marel MC, Neuhaus H, Steinhagen D
