@article{SilwedelHaarmannFehrholzetal.2019, author = {Silwedel, Christine and Haarmann, Axel and Fehrholz, Markus and Claus, Heike and Speer, Christian P. and Glaser, Kirsten}, title = {More than just inflammation: Ureaplasma species induce apoptosis in human brain microvascular endothelial cells}, series = {Journal of Neuroinflammation}, volume = {16}, journal = {Journal of Neuroinflammation}, doi = {10.1186/s12974-019-1413-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200711}, pages = {38}, year = {2019}, abstract = {Background Ureaplasma species (spp.) are commonly regarded as low-virulent commensals but may cause invasive diseases in immunocompromised adults and in neonates, including neonatal meningitis. The interactions of Ureaplasma spp. with host defense mechanisms are poorly understood. This study addressed Ureaplasma-driven cell death, concentrating on apoptosis as well as inflammatory cell death. Methods Human brain microvascular endothelial cells (HBMEC) were exposed to Ureaplasma (U.) urealyticum serovar 8 (Uu8) and U. parvum serovar 3 (Up3). Resulting numbers of dead cells as well as mRNA levels and enzyme activity of key agents in programmed cell death were assessed by flow cytometry, RNA sequencing, and qRT-PCR, respectively. xCELLigence data were used for real-time monitoring of changes in cell adhesion properties. Results Both Ureaplasma isolates induced cell death (p < 0.05, vs. broth). Furthermore, Ureaplasma spp. enhanced mRNA levels for genes in apoptosis, including caspase 3 (Up3 p < 0.05, vs. broth), caspase 7 (p < 0.01), and caspase 9 (Up3 p < 0.01). Caspase 3 activity was increased upon Uu8 exposure (p < 0.01). Vice versa, Ureaplasma isolates downregulated mRNA levels for proteins involved in inflammatory cell death, namely caspase 1 (Uu8 p < 0.01, Up3 p < 0.001), caspase 4 (Uu8 p < 0.05, Up3 p < 0.01), NOD-like receptor pyrin domain-containing 3 (Uu8 p < 0.05), and receptor-interacting protein kinase 3 (p < 0.05). Conclusions By inducing apoptosis in HBMEC as main constituents of the blood-brain barrier, Ureaplasma spp. may provoke barrier breakdown. Simultaneous suppression of inflammatory cell death may additionally attenuate host defense strategies. Ultimate consequence could be invasive and long-term CNS infections by Ureaplasma spp.}, language = {en} } @phdthesis{Nikulin2005, author = {Nikulin, Joanna}, title = {Untersuchungen zu intrazellul{\"a}ren Folgereaktionen von Neisseria meningitidis und Escherichia coli K1 in HBMEC (human brain microvascular endothelial cells)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16552}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Neisseria meningitidis ist einer der wichtigsten Erreger bakterieller Meningitiden und gef{\"u}rchtet f{\"u}r das Potential Epidemien auszul{\"o}sen. Die Meningokokken-Meningitis bleibt bis heute auch in Industriel{\"a}ndern mit hoher Mortalit{\"a}t verbunden. Um eine Meningitis verursachen zu k{\"o}nnen, m{\"u}ssen Meningokokken die Blut-Hirn/Liquor-Schranke {\"u}berqueren. Dies erfolgt vermutlich {\"u}ber den transzellul{\"a}ren Weg durch die Endothelzellbarriere der Gehirnkapillare. Ereignisse unmittelbar vor der bakteriellen Internalisierung sind vielfach untersucht, noch wenig erforscht sind jedoch die in der Endothelzelle durch den initialen Kontakt des Erregers ausgel{\"o}sten Signalkaskaden. Die Rolle des f{\"u}r eine ADP-Ribosyltransferase kodierenden narE Gens in der Pathogenese der Meningokokken-Infektion und die m{\"o}gliche Bedeutung in der Aktivierung von Signaltransduktionsmechanismen wird diskutiert. Eine narE Insertionsmutante wurde hergestellt und charakterisiert. Anschließend wurde die Aktivierung der extracellular signal regulated kinase (ERK) im Verlauf von Infektionsassays in HBMEC (human brain microvascular endothelial cell) mittels Western Blot untersucht. Eine Zu- oder Abnahme in der Phosphorylierung von ERK und folglich eine Aktivierung oder Deaktivierung der ERK-vermittelten Signalkaskaden in HBMEC konnte jedoch im Laufe der Infektion bei der narE Mutante im Vergleich zum Wildtypstamm nicht festgestellt werden. Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen Meningokokken intrazellul{\"a}r einzeln aber auch zu mehreren in phagosomen{\"a}hnlichen membranumgebenen Strukturen. Die F{\"a}higkeit von N. meningitidis sich intrazellul{\"a}r zu replizieren wurde mittels Infektions-assay untersucht. Bekapselte Meningokokken waren in der Lage, sich sowohl in Epithel- als auch in Endothelzellen zu replizieren, w{\"a}hrend unbekapselte Erreger intrazellul{\"a}r abget{\"o}tet wurden. Bei Meningokokken wie auch beim Erreger neonataler Meningitiden E. coli K1 wird eine O-Acetylierung des Kapselpolysaccharids beobachtet. Die biologische Bedeutung der O-Acetylierung der Sialins{\"a}ure wurde in Infektionsassays mit einem nicht acetylierten E. coli K1 Stamm und einer isogenen konstitutiv acetylierten Mutante untersucht. In der Adh{\"a}renz an und Invasion in HBMEC konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. Eine st{\"a}rker ausgepr{\"a}gte intrazellul{\"a}re Replikation wurde jedoch nach einer Verz{\"o}gerung von mehreren Stunden bei dem nicht acetylierten Isolat beobachtet. Um die Neisseria containing Vacuole (NCV) n{\"a}her zu charakterisieren und m{\"o}gliche Interaktionen mit dem Endozytoseweg in HBMEC zu untersuchen, wurde eine dreifache Immunfluoreszenzf{\"a}rbung zur simultanen Darstellung intrazellul{\"a}rer Meningokken und spezifischer Marker des fr{\"u}hen bzw. sp{\"a}ten Endosoms und Lysosoms etabliert. Eine Akquirierung des Transferrinrezeptors als Marker f{\"u}r das fr{\"u}he Endosom und des Lamp-1 (lysosomal associated membrane protein 1) als Marker f{\"u}r das sp{\"a}te Endosom konnte durch Kolokalisationsstudien mittels Immunfluoreszenzmikroskopie gezeigt werden.}, language = {de} } @article{KimMcDonaghDengetal.2019, author = {Kim, Brandon J. and McDonagh, Maura A. and Deng, Liwen and Gastfriend, Benjamin D. and Schubert-Unkmeir, Alexandra and Doran, Kelly S. and Shusta, Eric V.}, title = {Streptococcus agalactiae disrupts P-glycoprotein function in brain endothelial cells}, series = {Fluids and Barriers of the CNS}, volume = {16}, journal = {Fluids and Barriers of the CNS}, doi = {10.1186/s12987-019-0146-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201895}, pages = {26}, year = {2019}, abstract = {Bacterial meningitis is a serious life threatening infection of the CNS. To cause meningitis, blood-borne bacteria need to interact with and penetrate brain endothelial cells (BECs) that comprise the blood-brain barrier. BECs help maintain brain homeostasis and they possess an array of efflux transporters, such as P-glycoprotein (P-gp), that function to efflux potentially harmful compounds from the CNS back into the circulation. Oftentimes, efflux also serves to limit the brain uptake of therapeutic drugs, representing a major hurdle for CNS drug delivery. During meningitis, BEC barrier integrity is compromised; however, little is known about efflux transport perturbations during infection. Thus, understanding the impact of bacterial infection on P-gp function would be important for potential routes of therapeutic intervention. To this end, the meningeal bacterial pathogen, Streptococcus agalactiae, was found to inhibit P-gp activity in human induced pluripotent stem cell-derived BECs, and live bacteria were required for the observed inhibition. This observation was correlated to decreased P-gp expression both in vitro and during infection in vivo using a mouse model of bacterial meningitis. Given the impact of bacterial interactions on P-gp function, it will be important to incorporate these findings into analyses of drug delivery paradigms for bacterial infections of the CNS.}, language = {en} } @phdthesis{Hupp2012, author = {Hupp, Sabrina}, title = {Modulation of Actin Dynamics by the Cholesterol-Dependent Cytolysin Pneumolysin - a novel mechanism beyond pore formation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70889}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Streptococcus pneumoniae is one of the major causes of bacterial meningitis, which mainly affects young infants in the developing countries of Africa, Asia (esp. India) and South America, and which has case fatality rates up to 50\% in those regions. Bacterial meningitis comprises an infection of the meninges and the sub-meningeal cortex tissue of the brain, whereat the presence of pneumolysin (PLY), a major virulence factor of the pneumococcus, is prerequisite for the development of a severe outcome of the infection and associated tissue damage (e. g. apoptosis, brain edema, and ischemia). Pneumolysin belongs to the family of pore forming, cholesterol-dependent cytolysins (CDCs), bacterial protein toxins, which basically use membrane-cholesterol as receptor and oligomerize to big aggregates, which induce cell lysis and cell death by disturbance of membrane integrity. Multiple recent studies, including this work, have revealed a new picture of pneumolysin, whose cell-related properties go far beyond membrane binding, pore formation and the induction of cell death and inflammatory responses. For a long time, it has been known that bacteria harm the tissues of their hosts in order to promote their own survival and proliferation. Many bacterial toxins aim to rather hijack cells than to kill them, by interacting with cellular components, such as the cytoskeleton or other endogenous proteins. This study was able to uncover a novel capacity of pneumolysin to interact with components of the actin machinery and to promote rapid, actin-dependent cell shape changes in primary astrocytes. The toxin was applied in disease-relevant concentrations, which were verified to be sub-lytic. These amounts of toxin induced a rapid actin cortex collapse in horizontal direction towards the cell core, whereat membrane integrity was preserved, indicating an actin severing function of pneumolysin, and being consistent with cell shrinkage, displacement, and blebbing observed in live cell imaging experiments. In contrast to neuroblastoma cells, in which pneumolysin led to cytoskeleton remodeling and simultaneously to activation of Rac1 and RhoA, in primary astrocytes the cell shape changes were seen to be primarily independent of small GTPases. The level of activated Rac1 and RhoA did not increase at the early time points after toxin application, when the initial shape changes have been observed, but at later time points when the actin-dependent displacement of cells was slower and less severe, probably presenting the cell's attempt to re-establish proper cytoskeleton function. A GUV (giant unilamellar vesicle) approach provided insight into the effects of pneumolysin in a biomimetic system, an environment, which is strictly biochemical, but still comprises cellular components, limited to the factors of interest (actin, Arp2/3, ATP, and Mg2+ on one side, and PLY on the other side). This approach was able to show that the wildtype-toxin, but not the Δ6 mutant (mutated in the unfolding domain, and thus non-porous), had the capacity to exhibit its functions through a membrane bilayer, meaning it was able to aggregate actin, which was located on the other side of the membrane, either via direct interaction with actin or in an Arp2/3 activating manner. Taking a closer look at these two factors with the help of several different imaging and biochemical approaches, this work unveiled the capacity of pneumolysin to bind and interact both with actin and Arp2 of the Arp2/3 complex. Pneumolysin was capable to slightly stabilize actin in an actin-pyrene polymerization assay. The same experimental setup was applied to show that the toxin had the capacity to lead to actin polymerization through activation of the Arp2/3 complex. This effect was additionally confirmed with the help of fluorescent microscopy of rhodamine (TRITC)-tagged actin. Strongest Arp2/3 activation, and actin nucleation/polymerization is achieved by the VCA domain of the WASP family proteins. However, addition of PLY to the Arp2/3-VCA system led to an enhanced actin nucleation, suggesting a synergistic activation function of pneumolysin. Hence, two different effects of pneumolysin on the actin cytoskeleton were observed. On the one hand an actin severing property, and on the other hand an actin stabilization property, both of which do not necessarily exclude each other. Actin remodeling is a common feature of bacterial virulence strategies. This is the first time, however, that these properties were assigned to a toxin of the CDC family. Cytoskeletal dysfunction in astrocytes leads to dysfunction and unregulated movement of these cells, which, in context of bacterial meningitis, can favor bacterial penetration and spreading in the brain tissue, and thus comprises an additional role of pneumolysin as a virulence factor of Streptococcus pneumonia in the context of brain infection.}, subject = {Hirnhautentz{\"u}ndung}, language = {en} } @phdthesis{Foertsch2012, author = {F{\"o}rtsch, Christina}, title = {Pneumolysin: the state of pore-formation in context to cell trafficking and inflammatory responses of astrocytes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70892}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Pneumolysin, a protein toxin, represents one of the major virulence factors of Streptococcus pneumoniae. This pathogen causes bacterial meningitis with especially high disease rates in young children, elderly people and immunosuppressed patients. The protein toxin belongs to the family of cholesterol-dependent cytolysins, which require membrane cholesterol in order to bind and to be activated. Upon activation, monomers assemble in a circle and undergo conformational change. This conformational change leads to the formation of a pore, which eventually leads to cell lysis. This knowledge was obtained by studies that used a higher concentration compared to the concentration of pneumolysin found in the cerebrospinal fluid of meningitis patients. Thus, a much lower concentration of pneumolysin was used in this work in order to investigate effects of this toxin on primary mouse astrocytes. Previously, a small GTPase activation, possibly leading to cytoskeletal changes, was found in a human neuroblastoma cell line. This led to the hypothesis that pneumolysin can lead to similar cytoskeletal changes in primary cells. The aim of this work was to investigate and characterise the effects of pneumolysin on primary mouse astrocytes in terms of a possible pore formation, cellular trafficking and immunological responses. Firstly, the importance of pore-formation on cytoskeletal changes was to be investigated. In order to tackle this question, wild-type pneumolysin and two mutant variants were used. One variant was generated by exchanging one amino acid in the cholesterol recognising region, the second variant was generated by deleting two amino acids in a protein domain that is essential for oligomerisation. These variants should be incapable of forming a pore and were compared to the wild-type in terms of lytic capacities, membrane binding, membrane depolarisation, pore-formation in artificial membranes (planar lipid bilayer) and effects on the cytoskeleton. These investigations resulted in the finding that the pore-formation is required for inducing cell lysis, membrane depolarisation and cytoskeletal changes in astrocytes. The variants were not able to form a pore in planar lipid bilayer and did not cause cell lysis and membrane depolarisation. However, they bound to the cell membrane to the same extent as the wild-type toxin. Thus, the pore-formation, but not the membrane binding was the cause for these changes. Secondly, the effect of pneumolysin on cellular trafficking was investigated. Here, the variants showed no effect, but the wild-type led to an increase in overall endocytotic events and was itself internalised into the cell. In order to characterise a possible mechanism for internalisation, a GFP-tagged version of pneumolysin was used. Several fluorescence-labelled markers for different endocytotic pathways were used in a co-staining approach with pneumolysin. Furthermore, inhibitors for two key-players in classical endocytotic pathways, dynamin and myosin II, were used in order to investigate classical endocytotic pathways and their possible involvement in toxin internalisation. The second finding of this work is that pneumolysin is taken up into the cell via dynamin- and caveolin-independent pinocytosis, which could transfer the toxin to caveosomes. From there, the fate of the toxin remains unknown. Additionally, pneumolysin leads to an overall increase in endocytotic events. This observation led to the third aim of this work. If the toxin increases the overall rate of endocytosis, the question arises whether toxin internalisation favours bacterial tissue penetration of the host or whether it serves as a defence mechanism of the cell in order to degrade the protein. Thus, several proinflammatory cytokines were investigated, as previous studies describe an effect of pneumolysin on cytokine production. Surprisingly, only interleukin 6-production was increased after toxin-treatment and no effect of endocytotic inhibitors on the interleukin 6-production was observed. The conclusion from this finding is that pneumolysin leads to an increase of interleukin 6, which would not depend on the endocytotic uptake of pneumolysin. The production of interleukin 6 would enhance the production of acute phase proteins, T-cell activation, growth and differentiation. On the one hand, this activation could serve pathogen clearance from infected tissue. On the other hand, the production of interleukin 6 could promote a further penetration of pathogen into host tissue. This question should be further investigated.}, subject = {Streptococcus pneumoniae}, language = {en} } @article{ClausHubertBecheretal.2019, author = {Claus, Heike and Hubert, Kerstin and Becher, D{\"o}rte and Otto, Andreas and Pawlik, Marie-Christin and Lappann, Ines and Strobel, Lea and Vogel, Ulrich and Johswich, Kay}, title = {A homopolymeric adenosine tract in the promoter region of nspA influences factor H-mediated serum resistance in Neisseria meningitidis}, series = {Scientific Reports}, volume = {9}, journal = {Scientific Reports}, doi = {10.1038/s41598-019-39231-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200956}, pages = {2736}, year = {2019}, abstract = {Although usually asymptomatically colonizing the human nasopharynx, the Gram-negative bacterium Neisseria meningitidis (meningococcus) can spread to the blood stream and cause invasive disease. For survival in blood, N. meningitidis evades the complement system by expression of a polysaccharide capsule and surface proteins sequestering the complement regulator factor H (fH). Meningococcal strains belonging to the sequence type (ST-) 41/44 clonal complex (cc41/44) cause a major proportion of serogroup B meningococcal disease worldwide, but they are also common in asymptomatic carriers. Proteome analysis comparing cc41/44 isolates from invasive disease versus carriage revealed differential expression levels of the outer membrane protein NspA, which binds fH. Deletion of nspA reduced serum resistance and NspA expression correlated with fH sequestration. Expression levels of NspA depended on the length of a homopolymeric tract in the nspA promoter: A 5-adenosine tract dictated low NspA expression, whereas a 6-adenosine motif guided high NspA expression. Screening German cc41/44 strain collections revealed the 6-adenosine motif in 39\% of disease isolates, but only in 3.4\% of carriage isolates. Thus, high NspA expression is associated with disease, but not strictly required. The 6-adenosine nspA promoter is most common to the cc41/44, but is also found in other hypervirulent clonal complexes.}, language = {en} } @phdthesis{Cholewa2005, author = {Cholewa, Ute}, title = {Procalcitonin in der Fr{\"u}hdiagnose der bakteriellen Meningitis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16490}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Die Prognose einer lebensbedrohlichen Meningitis wird bestimmt durch m{\"o}glichst erregergerechte und m{\"o}glichst fr{\"u}hzeitige Therapie. Dabei spielt die Unterscheidung zwischen eitriger Meningitis durch typische oder schwer anz{\"u}chtbare Bakterien und abakterieller Meningitis eine Rolle, um die potentiellen Komplikationen unn{\"o}tiger Polypragmasie zu vermeiden. Daher sind m{\"o}glichst einfach und rasch zu bestimmende Laborparameter zur Untersuchung w{\"u}nschenswert. Als relativ neuer Parameter zur Differenzierung bakterieller von nicht bakteriellen Infekten ist Procalcitonin (PCT) eingef{\"u}hrt, dessen Bestimmung jetzt auch am Krankenbett m{\"o}glich ist. PCT hat bisher seine N{\"u}tzlichkeit v. a. in der Sepsiserkennung und -therapie gezeigt. Erste Fragestellung dieser retrospektiven Analyse von Meningoencephalitispatienten war, ob bei Erwachsenen durch Messung des PCT-Spiegels eine Differenzierung zwischen bakterieller oder viraler Genese gelingt, und ob der Bedsidetest so zuverl{\"a}ssig ist wie der aufw{\"a}ndigere LUMItest®. Dazu wurden retrospektiv die Daten von 141 Patienten erhoben, die 1992-2001 an der Neurologischen Universit{\"a}tsklinik W{\"u}rzburg mit gesicherter Meningitis behandelt wurden, von denen sowohl Akten als auch Liquor- und Serumasservate vorlagen, in denen die PCT-Messungen durchgef{\"u}hrt wurden. In den Untersuchungen von Schwarz et al. [102], Gendrel et al. [100] und Jereb et al. [104] wurde bei einem PCT-Grenzwert von 0,5 ng/ml eine Spezifit{\"a}t von 100 \% f{\"u}r die Differenzierung bakterielle verusus abakterielle Meninigitis gefunden. Dagegen w{\"a}ren bei gleicher Messmethodik im hier vorliegendem gr{\"o}ßeren Patientengut 35 \% der gesicherten bakteriellen Meningitiden bei einem „cut-off" von 0,5 ng/ml nicht als solche erkannt worden. 5 \% der nicht-bakteriellen Meningitiden w{\"a}ren mittels PCT-Messung als bakteriell eingestuft worden. Im hier untersuchten Patientenkollektiv hatte PCT als diagnostischer Parameter f{\"u}r diese Fragestellung bei einem Grenzwert von 0,5 ng/ml eine Sensitivit{\"a}t von 65 \% und eine Spezifit{\"a}t von 96 \%. Eine 100 \% Spezifit{\"a}t w{\"a}re in unserer Untersuchung bei einem „cut-off" von 1 ng/ml erreicht worden. Diese Grenze wird jedoch auf dem Schnelltest nicht angegeben. Es stellte sich hier heraus, dass der PCT®-Q Schnelltest im Bereich > 0,5 ng/ml bzw. <0,5 ng/ml dem LUMItest® vergleichbare Ergebnisse lieferte. Das bedeutet zwar, dass alle bakteriellen Meningitiden durch typische Erreger (Meningokokken und Pneumokokken) rasch und sicher bettseitig mittels PCT-Schnelltest h{\"a}tten identifiziert werden k{\"o}nnen. Aber ein niedriger PCT-Wert schloss eine bakterielle Meningitis, insbesondere eine durch „atypische Erreger" wie Listerien und Mycobakterien, nicht sicher aus. Denkbare St{\"o}rgr{\"o}ßen f{\"u}r das vorliegende Ergebnis sind Antibiotikagabe und Immunschw{\"a}che. Ein statistisch auffallender Einfluss einer Antibiotikatherapie auf den PCT-Spiegel konnte in unserem Patientengut nicht festgestellt werden. F{\"u}r die wenigen F{\"a}lle mit anzunehmender verminderter Immunleistung ließ sich keine Regel bez{\"u}glich der PCT-Reaktion ableiten. Damit erscheint der Schnelltest im klinischen Alltag f{\"u}r eine 100\% spezifische, sichere Unterscheidung bakterielle vs. nicht-bakterielle Meniongoencephalitis nicht geeignet; das bisher gr{\"o}ßte untersuchte Kollektiv hat den in der Literatur angegebenen „cut-off" von 0,5 ng/ml f{\"u}r eine sichere Differenzierung nicht best{\"a}tigen k{\"o}nnen. Die zweite Frage ist, ob die Messung des PCT den traditionellen Parametern Liquorzellzahl, Liquoreiweiß, Liquor/Serum-Glucosequotient, BSG, Serumleukozytenzahl oder CRP bez{\"u}glich Spezifit{\"a}t und Sensitivit{\"a}t in der Differentialdiagnose {\"u}berlegen ist. Es zeigte sich, dass CRP bei einem Grenzwert von 5-6 mg/dl mit einer Sensitivit{\"a}t und Spezifit{\"a}t von 95 \% und 98 \% die sicherste Differenzierung zwischen bakterieller und abakterieller Meningitis bei diesem Patientenkollektiv leistete. Mithin kann die PCT-Bestimmung am Krankenbett in der Akutaufnahmesituation eines Patienten mit Meningoencephalitis bei Werten > 10 ng/ml zwar treffsicher die Diagnose einer Meningokokken- oder Pneumokokken-Infektion st{\"u}tzen. F{\"u}r jede dar{\"u}ber hinaus gehende Schlussfolgerung erscheint die PCT-Messung aber entbehrlich wegen mangelhafter Spezifit{\"a}t und Sensitivit{\"a}t und v.a. der Unterlegenheit gegen{\"u}ber traditionell herangezogenen Laborparametern, insbesondere CRP. Folglich erwies sich die Bestimmung des PCT bei akuter Meningoencephalitis als entbehrlich.}, language = {de} } @phdthesis{Aumann2018, author = {Aumann, Ralf}, title = {Vorkommen und Expression des opcA Gens in Meningokokkenst{\"a}mmen von Erkrankten und asymptomatischen Tr{\"a}gern}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157278}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Das Opc-Protein ist ein Außenmembranprotein von Meningokokken, das {\"u}ber extrazellul{\"a}re Matrixproteine mit Integrinen der Wirtszelle interagiert. Opc ist in Menschen immunogen und induziert bakterizide Antik{\"o}rper. Das Opc-Protein wurde daher als aussichtsreicher Impfstoff-Kandidat angesehen, da es außerdem relativ gut konserviert ist. Allerdings wird das Opc-Protein nicht von allen Meningokokkenst{\"a}mmen exprimiert. Einerseits fehlt das opc-Gen in einigen klonalen Komplexen (z.B. ST-8, ST-11, ST-53), andererseits ist die Opc-Expression nicht konstitutiv wegen einer phasenvariablen Transkription, die auf einem Poly-Cytidin-Bereich im Promotor des opc-Gens beruht. In dieser Arbeit wurde die Pr{\"a}senz des opc-Gens und die Opc-Expression in zwei großen Sammlungen deutscher Meningokokkenisolate von invasiven Erkrankungen (n=1141) und gesunden Tr{\"a}gern (n=792) untersucht. Das opc-Gen war bei 71\% der invasiven und 77\% der Tr{\"a}gerst{\"a}mme nachweisbar. Der gr{\"o}ßte Teil der opc-Gen negativen St{\"a}mme geh{\"o}rte zu den klonalen Komplexen ST-8, ST-11, ST-213, ST-231, ST-334 und ST-53. Der Anteil opc-positiver St{\"a}mme, die Opc in vitro exprimieren, war bei den invasiven St{\"a}mmen kleiner als bei den Tr{\"a}gerst{\"a}mmen (13\% vs. 29\%, p<0,001, Chi-square-Test). Der gr{\"o}ßere Anteil Opc-exprimierender Tr{\"a}gerst{\"a}mme ist u.a. am ehesten mit der {\"U}berrepr{\"a}sentation von wenig pathogenen klonalen Komplexen (ST-23, ST-35, ST-198) mit einer hohen Opc-Expressionsrate zu erkl{\"a}ren. 24 von den 176 invasiven St{\"a}mmen mit einer Anzahl von 11 - 14 Cs in der Promotor-Region, die die Opc-Expression beg{\"u}nstigt, zeigten weder im ELISA noch im Westernblot eine Opc-Expression. Bei 14 dieser 24 St{\"a}mme wurde als Ursache ein phasenvariabler, intragenischer Poly-Adenin-Bereich identifiziert, der zu einer Leserasterverschiebung f{\"u}hrte. Die Vermutung mehrerer Autoren, dass die Opc-Expression mit dem klinischen Bild der Meningitis verkn{\"u}pft ist, konnte mit der hier genutzten großen Stammsammlung nicht best{\"a}tigt werden. Invasive St{\"a}mme, die das Opc-Protein exprimierten, wurden genauso h{\"a}ufig von Patienten mit dem klinischen Bild der Meningitis isoliert wie St{\"a}mme, die das Opc-Protein nicht exprimierten (46\% vs. 47\%, Chi-square-Test: p<0,9). Allerdings gibt es eine starke Assoziation der Gegenwart des opc-Gens mit dem klinischen Merkmal Meningitis. Dieser Befund gibt Anlass zu der Hypothese, dass in vitro und in vivo Expression von Opc sich unterscheiden. Zusammenfassend l{\"a}sst sich festhalten, dass das Opc-Protein nur in 19,8\% aller Isolate (invasive und Tr{\"a}gerst{\"a}mme zusammengenommen) exprimiert wurde. Es zeigte sich eine Tendenz zu h{\"a}ufigerer Opc-Expression in apathogenen Tr{\"a}gerisolaten. Das Vorhandensein des opc-Gens, nicht aber die in vitro Expression konnten mit dem klinischen Merkmal Meningitis assoziiert werden. Zus{\"a}tzlich wurde ein weiterer Mechanismus der intragenischen Phasenvariation beschrieben.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {de} }