Untersuchung zur molekularen Pathogenese Campylobacter jejuni-assoziierter Erkrankungen. Interaktion von C. jejuni mit humanen Darmepithelzellen

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	1 Juni 2005
Begutachter (Erstgutachter):	Norbert (Prof. Dr.) Lehn
Tag der Prüfung:	10 Mai 2005
Institutionen:	Medizin > Lehrstuhl für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Zoologie > Entwicklungsbiologie (Prof. Dr. Stephan Schneuwly)
Stichwörter / Keywords:	Campylobacter jejuni , Genexpression , Transforming Growth Factor , Tryptophan , Zytoskelett , Darmepithelzellen , CaCo-2 , Invasion , cytoskeleton , intestinal epithelial cells , CaCo-2 , Invasion
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	10314

Zusammenfassung (Deutsch)

Campylobacter jejuni (C. jejuni) ist eine der weltweit häufigsten Ursachen für eine bakterielle Enterocolitis. In dieser Arbeit wurde die Interaktion von C. jejuni mit humanen intestinalen Epithelzellen (IEC) untersucht. Hierzu wurde der Einfluss von C. jejuni auf die Genexpression von CaCo-2 Zellen mit Hilfe des Affymetrix Human Gene Chip Microarrays analysiert. Es konnte eine verstärkte ...

Zusammenfassung (Deutsch)

Campylobacter jejuni (C. jejuni) ist eine der weltweit häufigsten Ursachen für eine bakterielle Enterocolitis. In dieser Arbeit wurde die Interaktion von C. jejuni mit humanen intestinalen Epithelzellen (IEC) untersucht. Hierzu wurde der Einfluss von C. jejuni auf die Genexpression von CaCo-2 Zellen mit Hilfe des Affymetrix Human Gene Chip Microarrays analysiert. Es konnte eine verstärkte Expression von pro-inflammatorischen Zytokinen und Chemokinen beobachtet werden, zu denen unter anderem die Interleukine (IL-) 8 und IL-12 sowie Interferon gamma (IFN gamma) gehörten. Die C. jejuni-induzierte Freisetzung der pro-inflammatorischen Moleküle IL-12, IL-18 und IFN gamma konnte auch auf Proteinebene, hauptsächlich in den peripheren mononukläeren Blutzellen (PBMC) nachgewiesen werden. Darüber hinaus wurde der Einfluss des inflammatorischen Zytokins Transforming growth factor beta (TGF beta) auf die Infektion von CaCo-2 Zellen mit C. jejuni untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Zugabe von TGF beta eine verstärkte Invasion von C. jejuni in humane CaCo-2 Zellen induzierte. Diese Beobachtungen weisen möglicherweise darauf hin, dass während der Invasion von C. jejuni die Komponenten des Zytoskeletts, insbesondere Rho und Cdc42 induziert werden. Trotz des relativ geringen Wissens über die Mechanismen der C. jejuni-induzierten Pathogenese, ist bekannt, dass die Fähigkeit von C. jejuni mit humanen IEC zu interagieren und in sie zu internalisieren, mit der Virulenz einhergeht. Um die C. jejuni-induzierte Virulenz zu untersuchen, wurde die bakterielle Genexpression nach Einfluss von Stressfaktoren, wie erhöhter Temperatur und niedrigem pH-Wert mit Hilfe der Microarray-Technik analysiert. Nach Inkubation unter Hitzeschock oder bei niedrigem pH konnte eine Hochregulierung der C. jejuni Gene des Tryptophan-Operons gezeigt werden. Diese Daten wurden anschließend durch quantitative RT-PCR bestätigt. Es ist bekannt, dass der Abbau von Tryptophan eine wichtige Immunabwehr der humanen Zellen darstellt. Daraus lässt sich folgern, dass die stress-induzierte Tryptophansynthese von C. jejuni möglicherweise der humanen Abwehr entgegenwirken kann.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Campylobacter jejuni (C. jejuni) is one of the most common causes of bacterial enterocolitis in humans worldwide. This study investigated the interactions of C. jejuni with human intestinal epithelial cells (IEC). The effects of C. jejuni on gene expression in the CaCo-2 cell line have been examined by Affymetrix Human Gene Chip microarray analysis in vitro. We have demonstrated increased ...

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Campylobacter jejuni (C. jejuni) is one of the most common causes of bacterial enterocolitis in humans worldwide. This study investigated the interactions of C. jejuni with human intestinal epithelial cells (IEC). The effects of C. jejuni on gene expression in the CaCo-2 cell line have been examined by Affymetrix Human Gene Chip microarray analysis in vitro. We have demonstrated increased expression of proinflammatory cytokines and chemokines such as interleukin (IL-) 8, IL-12 and gamma interferon (IFN gamma). In addition in human peripheral blood mononuclear lymphocytes (PBMC) the increased release of proinflammatory molecules such as IL-12, IL-18 and IFN gamma in response to C. jejuni infection could be observed. Furthermore the effect of the inflammatory cytokine Transforming growth factor beta (TGF beta) on the infection of CaCo-2 cells with C. jejuni was investigated. Addition of TGF beta has been shown to increase invasion of C. jejuni into CaCo-2 cells. These data indicate that the invasion of C. jejuni required components of cytoskeleton, especially Rho and Cdc42. Although little is understood about C. jejuni-induced mechanisms of pathogenesis, the ability of C. jejuni to interact with and invade human IEC is a pivotal component of virulence. In order to investigate the virulence of C. jejuni, the influence of stress factors such high temperature and low pH on gene expression was performed. To obtain a first glance of the activated genes the technique of microarray analysis was used. After treatment with heat shock and incubation at low pH we observed an upregulation of the Tryptophan Operon genes of C. jejuni. These data were confirmed by quantitative RT-PCR. Deprivation of Tryptophan in human cells is known to be an important anti-microbial immune defence mechanism. Thus we suggest that the synthesis of Tryptophan due to stress induction represents the overcoming of host responses by C. jejuni.

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