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The innate immune response to Listeria monocytogenes
interaction with host cells and signal transduction
Nina Salhat
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Thomas Decker
DOI
10.25365/thesis.9920
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30036.74398.787669-1
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Listeria monocytogenes ist ein gram-positives, fakultativ intrazelluläres Humanpathogen, das für viele schwerwiegende Lebensmittelinfektionen im Menschen verantwortlich ist.
Wenn sich Listerien im Verdauungstrakt des Menschen befinden, interagiert deren Oberflächenprotein Internalin A (Inl A) mit dem Rezeptor E-Cadherin, wodurch die Bakterien von den Darmepithelzellen aufgenommen werden.
Der E-Cadherin Rezeptor in der Maus unterscheidet sich vom menschlichen durch einen Aminosäureaustausch, der die Affinität zu Inl A reduziert. Um orale Infektionen mit einer angemessenen Dosis an L. monocytogenes LO28 im Maus Model zu ermöglichen, muss die Interaktion zwischen Internalin A und E-cadherin funktionieren.
Deshalb sollte hier das trunkierte Inl A Gen des Stammes LO28 durch ein vollständiges Gen des L. monocytogenes EGDe Stammes erstezt werden, das zusätzlich Mutationen zur Erhöhung der Affinität zum Maus E-Cadherin trägt.
Zusätzlich zur Aufnahme in Darmepithelzellen können Listerien auch von Makrophagen aufgenommen werden. Einmal vom Immunsystem erkannt werden viele Signaltransduktionswege angeschaltet, die unter anderem zur Produktion von Typ I Interferonen führen.
Wir untersuchten die Rolle der Signaltransduktionsmoleküle
TBK1, p38 MAPK, IKKβ und JNK bezüglich IFN-β Induktion und auch den Tod infizierter Makrophagen, da IFN-β nekrotischen Zelltod verstärkt. Unsere Daten zeigen, dass alle Proteine für eine vollständige IFN-β Induktion notwendig sind, wobei IKKβ Inhibition den geringsten Effekt aufweist. Bezüglich des Zelltods spielen nur p38 MAPK und JNK eine Rolle.
Interferone sind weiters verantwortlich für die Aktivierung des JAK-STAT Signaltransduktionsweges. Wir analysierten die Auswirkung einer Stat1 F77A Mutation auf die intrazelluläre Vermehrung von Listerien. Aufgrund der Mutation im N-Terminus ist eine Oligomerisierung von Stat1 F77A Molekülen nicht mehr möglich. Weiters untersuchten wir die Geninduktion und den Zelltod von Listerien infizierten Stat1 F77A Makrophagen.
Unsere Ergebnisse zeigten einen deutlichen Effekt der Stat1 F77A Mutation auf die intrazelluläre Vermehrung von L. monocytogenes. Weiters konnten wir zeigen, dass die Induktion der untersuchten, durch Interferon induzierten, Gene stark vermindert ist. Bezüglich des Zelltodes konnten wir keinen Unterschied zwischen mutierten und Wildtyp Makrophagen feststellen.
Abstract
(Englisch)
Listeria monocytogenes, a gram-positive, facultative intracellular pathogen, is the causative agent of many severe foodborne diseases in humans. Once in the intestinal tract of humans, the Listeria surface protein Internalin A (Inl A) interacts with its receptor E-cadherin and the bacterium is taken up by the intestinal epithelial cell. The mouse E-cadherin differs from its human homologue by a single amino acid exchange that strongly reduces the affinity to Inl A. To enable oral infection studies with moderate Listeria doses in the mouse model, our aim was to create a murinized L. monocytogenes LO28 strain. Therefore we tried to replace the truncated LO28 Internalin A gene with a mutated version of the Internalin A gene from the L. monocytogenes EGDe strain.
In addition to the uptake into intestinal epithelial cells, Listeria can be taken up by macrophages. Once recognized, many signaling pathways are triggered in the cell, leading amongst others to type I IFN gene induction. We investigated the role of the signal transducers TBK1, p38 MAPK, IKKβ and JNK in the induction of IFN-β. Since IFN-β production increases host cell death, the impact of these signal transducers on the death of Listeria infected macrophages was studied as well. Our data suggest that all proteins are needed for full IFN-β induction, but IKKβ inhibition showed the slightest effect. Concerning the cell death, only p38 MAPK and JNK seem to have an impact.
Interferons subsequently induce STAT-JAK signaling. We examined the role of Stat1 F77A macrophages, which are unable to form Stat1 oligomers due to the aminoacid substitution in the N-terminus, on the intracellular replication of Listeria. Further, we analyzed gene induction and cell death in Stat1 F77A macrophages.
Our results show that Listeria replication is altered in Stat1 F77A macrophages compared to wild type cells. In the mutant cells, the induction of Stat dependent genes is strongly decreased. We could not observe a difference concerning host cell death in the Stat1 F77A macrophages.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Listeria monocytogenes internalin A interferon beta innate immunity
Schlagwörter
(Deutsch)
Listeria monocytogenes Internalin A Inferferon beta angeborenes Immunsystem
Autor*innen
Nina Salhat
Haupttitel (Englisch)
The innate immune response to Listeria monocytogenes
Hauptuntertitel (Englisch)
interaction with host cells and signal transduction
Paralleltitel (Deutsch)
Die Antwort des angeborenen Immunsystems auf Listeria monocytogenes: Interaktion mit Wirtszellen und Signaltransduktion
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
125 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Thomas Decker
Klassifikationen
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie ,
42 Biologie > 42.99 Biologie: Sonstiges
AC Nummer
AC08120772
Utheses ID
8949
Studienkennzahl
UA | 441 | | |