Forschung am Transkriptom von Zecken im Kampf gegen Lyme-Borreliose
Wegen der hohen Abundanz von I. ricinus in Europa und dessen Infektion mit Borrelia burgdorferi besteht für Menschen ein hohes Risiko, an Borreliose zu erkranken. Das EU-finanzierte Projekt RICYSTVACANT2010 untersuchte daher Komponenten im Speichel von Zecken, die die Bakterienübertragung fördern. Dies ist die erste Studie, die sich ausführlich mit I. ricinus-Genen befasst, die in Speicheldrüsen als Schnittstelle zwischen Infektionserreger und Zecke exprimiert werden. Die exprimierten Transkripte wurden im Hochdurchsatzverfahren identifiziert. RICYSTVACANT2010 erfasste mehr als 27.500 Transkriptsequenzen in der GenBank zu I. ricinus und bietet damit umfangreiche Informationen zur Regulation der Genexpression. Beschrieben werden Transkriptionsmuster von 27.500 Genen, die gewebs- und stadiumsspezifisch, aber auch abhängig vom Zeitpunkt der Blutmahlzeit exprimiert werden. Die neue Transkriptom-Datenbank ermöglicht die Identifizierung von rund 1.500 Zeckenproteinen an der Übertragungsschnittstelle mittels proteomischer Methoden. Neben der Erstellung von Transkriptom- und Proteom-Datenbanken wurden auch Bibliotheken gescreent und I. ricinus-spezifische Cystatine identifiziert. Diese Cystatine könnten als "stille" Antigene für die Impfstoffentwicklung von Interesse sein. Die Wissenschaftler klonierten 15 Cystatin-Gene und ermittelten ihre wahrscheinliche Gewebespezifität über Echtzeit-qPCR (quantitative Polymerase-Kettenreaktion) als Funktion des Fütterungszeitpunkts. Bei vier rekombinanten Cystatinen, die erfolgreich in einem prokaryotischen System überexprimiert wurden, wurde der inhibitorische Effekt auf Cysteinproteasen und auf die menschliche Immunmodulation untersucht. Eine pharmakologische Charakterisierung der rekombinanten Cystatine gab Aufschluss über ihre immunmodulatorische Funktion. Eines der I. ricinus-Cystatine konnte die experimentell induzierte Asthmasymptomatik beim Mausmodell verbessern. Alle gewonnenen Daten sind öffentlich einsehbar und bilden die Basis für weitere Forschungsprojekte zu diesen spezifischen Zecken und deren Infektionszyklus.
Schlüsselbegriffe
Lyme-Borreliose, Ixodes ricinus, Infektionsübertragung, Zeckenspeichel, Cystatine
