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Mechanisms of innate immune activation of the intracellular bacterial pathogen L. monocytogenes

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Entschlüsselung der Interaktion zwischen Bakterie und Wirt

Die Identifizierung molekularer Determinanten, die bei bakteriellen Infektionen das Immunsystem aktivieren, könnte entscheidende Therapieerfolge bringen. Eine europäische Studie führte ein genetisches Screening an Listeria-Mutanten durch, um Moleküle zu finden, die das Infektionsgeschehen vorantreiben.

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Listerien sind Bakterien in Wasser und Boden, die Lebensmittelinfektionen verursachen können und weltweit ein hohes Gesundheitsrisiko darstellen. Nach der Infektion greifen Immunzellen die Bakterien an und setzen Proteine frei - so genannte Interferone - die die Kommunikation zwischen Immunzellen und die Immunabwehr vermitteln. Makrophagen bilden die erste Verteidigungslinie gegen Infektionen und nehmen eindringende Krankheitserreger auf (Phagozytose). Durch Expression bestimmter Rezeptoren können sie zum einen eine Entzündungsreaktion beim Wirt auslösen, aber auch als Sprungbrett für intrazelluläre Erreger fungieren. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt IMMUNITY TO LISTERIA (Mechanisms of innate immune activation of the intracellular bacterial pathogen L.monocytogenes) sollte die Wechselwirkungen zwischen dem menschlichen intrazellulären bakteriellen Erreger und der angeborenen Immunantwort untersuchen und führte ein genetisches Screening durch, um molekulare Determinanten zu identifizieren, die an der Aktivierung von Immunkaskaden beteiligt sind. Unter den generierten bakteriellen Mutanten mit veränderter Immunantwort identifizierten die Forscher eine Komponente des bakteriellen Sekretionssystems, die für die Produktion von Virulenzfaktoren zuständig ist. Bei bakteriellen Mutanten von SecDF wurde eine eingeschränkte Translokation und Vermehrung beobachtet, was in Tieren einen weniger virulenten Phänotyp erzeugte. Die Wissenschaftler untersuchten auch MDR (Multidrug-Transporter) von Listerien und wie sie die Typ-I-IFN-Antwort (Interferon) bei Makrophagen verändern. Hierzu wurden verschiedene bakterielle Mutanten mit unterdrückter oder verstärkter IFN-beta-Antwort in Makrophagen gescreent. Man vermutete, dass bakterielle Liganden von MDR in das Zytosol des Wirts transportiert werden, wo sie erkannt werden. Offenbar übernimmt während des Infektionsgeschehens eine Kohorte von MDR-Transportern gemeinsam die Induktion der Typ-I-IFN-Antwort. Analysen der physiologischen Funktion dieser Transporter ergaben, dass dies offenbar die Stressreaktion der Zellwand beeinflusst. MDR regulieren beispielsweise kritische bakterielle Funktionen wie Lipoteichonsäure (LTA) und Peptidoglykansynthese. Insgesamt liefert IMMUNITY TO LISTERIA neues Grundlagenwissen zu den komplexen Wechselwirkungen zwischen Immunzellen und Krankheitserregern. Die mutierten Stämme können nun für die Entwicklung wirksamerer Impfstoffe verwendet werden.

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