Modulation der Wirtszell-Funktionen durch sekretierte Yersinia enterocolitica Proteine bei in vitro und in vivo Infektion

Abstract

In dieser Arbeit konnte erstmals am Beispiel von Y. enterocolitica YopT und C. difficile Toxin B die Induktion der GILZ Expression durch bakterielle Pathogenitätsfaktoren die Rho GTPasen inaktivieren, gezeigt werden. Ferner wurde demonstriert, dass starke GILZ Expression die NFkB abhängige proinflammatorische Gentranskription senkt. Dieser Effekt wurde jedoch nicht durch die weniger starke GILZ Expression hervorgerufen, die von den bakteriellen Toxinen induziert wurde. Um ein besseres Verständnis der Yop Translokation im Mausmodell zu erhalten, wurde analog zu entsprechenden Arbeiten mit anderen Pathogenen ein beta-Lactamase (Bla) Reportersystem für Y. enterocolitica entwickelt. Dieses ist geeignet um Yop Translokation durch Y. enterocolitica in vitro und in vivo nachzuweisen. Die Zahl der positiven Zellen korrelierte stets mit der MOI bzw. der Keimzahl in der Milz. Während in vitro Yop Translokation in gleichem Ausmaß in alle untersuchten Milzzelltypen stattfand und zwar die Expression von beta-1-Integrin durch die infizierten Zellen aber nicht von YadA durch die Bakterien zur Voraussetzung hatte, fand in vivo Yop Translokation präferenziell in Phagozyten statt und konnte nicht bei Infektion mit einer yadA Deletionsmutante beobachtet werden.

In this study it was shown for the first time that bacterial pathogenicity factors inhibiting Rho GTPases exemplified by Y. enterocolitica YopT and C. difficile toxin B are able to induce GILZ expression. It has been demonstrated that strong GILZ expression inhibits NF-kappa-B dependent proinflammatory gene transcription. However, this effect was not elucidated by the moderate GILZ expression induced by bacterial toxins. To refine the current view of Yop translocation during mouse infection, a beta-lactamase reporter system for Yop translocation was established as has been done for some other pathogens recently. This reporter system is suitable to detect Y. enterocolitica Yop translocation in vitro and in vivo. The number of positive cells correlates with the MOI used or the germ number in the host's spleen respectively. While Yop translocation in vitro was equal into all spleen cell populations examined, in vivo Yop translocation was found preferentially into phagocytes. Host cell beta-1-integrin expression was found to be a prerequisite of Yop translocation in vitro. However, while bacterial YadA expression was not required for in vitro translocation, no Yop translocation was detected in vivo after infection with a yadA deletion strain.