@phdthesis{Haegele2002,
  author    = {H{\"a}gele, Sonja},
  title     = {Wirtsspezifit{\"a}t der Gattung Legionella und Etablierung von Dictyostelium discoideum als Wirtsmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4256},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Bei der Gattung Legionella handelt es sich um aquatische St{\"a}bchenbakterien, die sich intrazellul{\"a}r in verschiedenen Protozoen vermehren k{\"o}nnen. Neben der Nutzung des Protozoenwirtes k{\"o}nnen humanpathogene Legionella-Spezies in den Alveolarmakrophagen des menschlichen Respirationstraktes replizieren. Diese Besiedelung der Lunge kann zu einer atypischen Pneumonie, der Legion{\"a}rskrankheit, f{\"u}hren. Humanpathogene Vertreter der Gattung Legionella weisen somit ein duales Wirtssystem auf. Die Wirtsspezifit{\"a}t phylogenetisch verschiedener Legionella Spezies wurde bislang nicht systematisch analysiert. Mit Hilfe von Infektionsversuchen konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass f{\"u}r unterschiedlichste Legionella Spezies Acanthamoeba castellanii ein gut geeigneter Wirt darstellt. Hartmannella vermiformis und Naegleria gruberi erm{\"o}glichen dagegen nur einem eingeschr{\"a}nkten Legionella-Spektrum ein intrazellul{\"a}res Wachstum. Die jeweils h{\"o}chsten Vermehrungsraten zeigten dabei in allen Am{\"o}ben die Umweltisolate LLAP 10 und L. lytica sowie der humanpathogene Stamm L. pneumophila Corby. Außerdem scheint die Virulenz humanpathogener Legionellen-Spezies korreliert zu sein mit der Nutzung eines breiten Wirtsspektrums. Ciliaten wie Tetrahymena pyriformis sind im Gegensatz zu den Am{\"o}ben als Wirte nicht so gut geeignet. Im Vergleich zu den Am{\"o}ben ist sowohl die Anzahl der sich intrazellul{\"a}r in T. pyriformis replizierenden Legionella-Spezies sowie deren Replikationsrate erniedrigt. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit war es Dictyostelium discoideum als neues Wirtsmodell zu etablieren. Bei dieser gut erforschten Bodenam{\"o}be stehen zahlreiche molekularbiologische Methoden f{\"u}r das Manipulieren des Genoms zur Verf{\"u}gung. Somit ist es m{\"o}glich, die w{\"a}hrend einer Infektion ben{\"o}tigten Wirtsfaktoren von Seiten der Am{\"o}be n{\"a}her zu untersuchen. Mittels Infektionsversuchen sowie fluoreszenz- und elektronenmikroskopischer Methoden konnte die intrazellul{\"a}re Replikation von LLAP 10, L. lytica und L. pneumophila in D. discoideum gezeigt werden. F{\"u}r L. pneumophila konnte durch FACS-Analyse festgestellt werden, dass Bakterien dieser Legionella-Spezies genauso wie in den bisher untersuchten Wirtszellesystemen zu Beginn der Infektion in einem nicht anges{\"a}uerten Kompartiment vorliegen. F{\"u}r alle weiteren verwendeten Legionella Spezies sowie hitzeabget{\"o}tete L. pneumophila und die Futterbakterien Klebsiella aerogenes konnte dagegen eine Ans{\"a}uerung des Phagosoms nachgewiesen werden. Kolokalisierungsstudien des lysosomalen Markers DdLIMP mit Legionellen best{\"a}tigte außerdem eine Inhibierung der Phagolysosomfusion bei L. pneumophila, nicht jedoch bei der sich nicht replizierenden Spezies L. hackeliae. Die Untersuchung einer spezifischen Profilin-minus Dictyostelium-Mutante offenbarte eine erh{\"o}hte Phagozytoserate von Legionellen durch die Wirtszellen. Daraus resultierte auch eine leicht gesteigerte intrazellul{\"a}re Vermehrungsrate dieser Bakterien. Profilin ist ein Aktin-bindendes Protein und an der Regulation von Aufnahmeprozessen beteiligt. Weiterhin wurde in dieser Arbeit eine Methode zur Isolierung Bakterien-haltiger Phagosomen aus D. discoideum etabliert. Die magnetische Reinigung von Phagosomen {\"u}ber paramagnetische, Bakterien-konjugierte Beads erwies sich als nicht praktikabel. Die daraufhin entwickelte Anreicherung der Phagosomen {\"u}ber Dichtegradienten-Zentrifugation erforderte jedoch zus{\"a}tzlich die Eliminierung kontaminierender Lysosomen und Mitochondrien. Die Analyse des phagosomalen Proteoms erfolgte mittels Messung von Enzymaktivit{\"a}ten und Western-Blotting-Experimenten. Dabei konnten keine quantitativen Unterschiede typischer lysosomaler Marker zwischen gereiften und ungereiften Phagosomen mit lebenden bzw. toten L. pneumophila detektiert werden. Ebenso verlief der Vergleich von ungereiften LLAP 10-haltigen Phagosomen und gereiften Klebsiella-haltigen Phagosomen. Dagegen zeigte die 2D-Gelelektrophorese des phagosomalen Proteoms vier Proteine, die in Phagosomen mit toten L. pneumophila Corby st{\"a}rker exprimiert waren als in Phagosomen mit lebenden Legionellen. Weiterhin wurde ein Protein detektiert, das f{\"u}r Phagosomen, die lebende L. pneumophila Bakterien beinhalten, spezifisch ist. Dabei k{\"o}nnte es sich um einen von L. pneumophila zur Replikationsvakuole rekrutierten Wirtsfaktor handeln.},
  subject      = {Legionella},
  language  = {de}
}