@phdthesis{Herz2021, author = {Herz, Michaela}, title = {Genome wide expression profiling of Echinococcus multilocularis}, doi = {10.25972/OPUS-20380}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-203802}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Alveolar echinococcosis, which is caused by the metacestode stage of the small fox tapeworm Echinococcus multilocularis, is a severe zoonotic disease with limited treatment options. For a better understanding of cestode biology the genome of E. multilocularis, together with other cestode genomes, was sequenced previously. While a few studies were undertaken to explore the E. multilocularis transcriptome, a comprehensive exploration of global transcription profiles throughout life cycle stages is lacking. This work represents the so far most comprehensive analysis of the E. multilocularis transcriptome. Using RNA-Seq information from different life cycle stages and experimental conditions in three biological replicates, transcriptional differences were qualitatively and quantitatively explored. The analyzed datasets are based on samples of metacestodes cultivated under aerobic and anaerobic conditions as well as metacestodes obtained directly from infected jirds. Other samples are stem cell cultures at three different time points of development as well as non-activated and activated protoscoleces, the larval stage that can develop into adult worms. In addition, two datasets of metacestodes under experimental conditions suitable for the detection of genes that are expressed in stem cells, the so-called germinative cells, and one dataset from a siRNA experiment were analyzed. Analysis of these datasets led to expression profiles for all annotated genes, including genes that are expressed in the tegument of metacestodes and play a role in host-parasite interactions and modulation of the host's immune response. Gene expression profiles provide also further information about genes that might be responsible for the infiltrative growth of the parasite in the liver. Furthermore, germinative cell-specific genes were identified. Germinative cells are the only proliferating cells in E. multilocularis and therefore of utmost importance for the development and growth of the parasite. Using a combination of germinative cell depletion and enrichment methods, genes with specific expression in germinative cells were identified. As expected, many of these genes are involved in translation, cell cycle regulation or DNA replication and repair. Also identified were transcription factors, many of which are involved in cell fate commitment. As an example, the gene encoding the telomerase reverse transcriptase (TERT) was studied further. Expression of E. multilocularis tert in germinative cells was confirmed experimentally. Cell culture experiments indicate that TERT is required for proliferation and development of the parasite, which makes TERT a potentially interesting drug target for chemotherapy of alveolar echinococcosis. Germinative cell specific genes in E. multilocularis also include genes of densoviral origin. More than 20 individual densovirus loci with information for non-structural and structural densovirus proteins were identified in the E. multilocularis genome. Densoviral elements were also detected in many other cestode genomes. Genomic integration of these elements suggests that densovirus-based vectors might be suitable tools for genetic manipulation of tapeworms. Interestingly, only three of more than 20 densovirus loci in the E. multilocularis genome are expressed. Since the canonical piRNA pathway is lacking in cestodes, this raises the question about potential silencing mechanisms. Exploration of RNA-Seq information indicated natural antisense transcripts as a potential gene regulation mechanism in E. multilocularis. Preliminary experiments further suggest DNA-methylation, which was previously shown to occur in platyhelminthes, as an interesting avenue to explore in future. The transcriptome datasets also contain information about genes that are expressed in differentiated cells, for example the serotonin transporter gene that is expressed in nerve cells. Cell culture experiments indicate that serotonin and serotonin transport play an important role in E. multilocularis proliferation, development and survival. Overall, this work provides a comprehensive transcription data atlas throughout the E. multilocularis life cycle. Identification of germinative cell-specific genes and genes important for host-parasite interactions will greatly facilitate future research. A global overview of gene expression profiles will also aide in the detection of suitable drug targets and the development of new chemotherapeutics against alveolar echinococcosis.}, subject = {Fuchsbandwurm}, language = {en} } @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} } @article{VendelovadeLimaLorenzattoetal.2016, author = {Vendelova, Emilia and de Lima, Jeferson Camargo and Lorenzatto, Karina Rodrigues and Monteiro, Karina Mariante and Mueller, Thomas and Veepaschit, Jyotishman and Grimm, Clemens and Brehm, Klaus and Hrčkov{\´a}, Gabriela and Lutz, Manfred B. and Ferreira, Henrique B. and Nono, Justin Komguep}, title = {Proteomic Analysis of Excretory-Secretory Products of Mesocestoides corti Metacestodes Reveals Potential Suppressors of Dendritic Cell Functions}, series = {PLoS Neglected Tropical Diseases}, volume = {10}, journal = {PLoS Neglected Tropical Diseases}, number = {10}, doi = {10.1371/journal.pntd.0005061}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166742}, pages = {e0005061}, year = {2016}, abstract = {Accumulating evidences have assigned a central role to parasite-derived proteins in immunomodulation. Here, we report on the proteomic identification and characterization of immunomodulatory excretory-secretory (ES) products from the metacestode larva (tetrathyridium) of the tapeworm Mesocestoides corti (syn. M. vogae). We demonstrate that ES products but not larval homogenates inhibit the stimuli-driven release of the pro-inflammatory, Th1-inducing cytokine IL-12p70 by murine bone marrow-derived dendritic cells (BMDCs). Within the ES fraction, we biochemically narrowed down the immunosuppressive activity to glycoproteins since active components were lipid-free, but sensitive to heat- and carbohydrate-treatment. Finally, using bioassay-guided chromatographic analyses assisted by comparative proteomics of active and inactive fractions of the ES products, we defined a comprehensive list of candidate proteins released by M. corti tetrathyridia as potential suppressors of DC functions. Our study provides a comprehensive library of somatic and ES products and highlight some candidate parasite factors that might drive the subversion of DC functions to facilitate the persistence of M. corti tetrathyridia in their hosts.}, language = {en} } @article{KohlmorgenEliasSchoen2017, author = {Kohlmorgen, Britta and Elias, Johannes and Schoen, Christoph}, title = {Improved performance of the artus Mycobacterium tuberculosis RG PCR kit in a low incidence setting: a retrospective monocentric study}, series = {Scientific Reports}, volume = {7}, journal = {Scientific Reports}, number = {14127}, doi = {10.1038/s41598-017-14367-z}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159248}, year = {2017}, abstract = {Tuberculosis (TB) and the spread of Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) strains resistant against rifampin (RIF) and isoniazid (INH) pose a serious threat to global health. However, rapid and reliable MTBC detection along with RIF/INH susceptibility testing are challenging in low prevalence countries due to the higher rate of false positives. Here, we provide the first performance data for the artus MTBC PCR assay in a low prevalence setting. We analyze 1323 respiratory and 311 non-respiratory samples with the artus MTBC PCR assay as well as by mycobacterial culture and microscopy. We propose retesting of specimens in duplicate and consideration of a determined cycle-threshold value cut-off greater than 34, as this significantly increases accuracy, specificity, and negative predictive value without affecting sensitivity. Furthermore, we tested fourteen MTBC positive samples with the GenoType MTBDRplus test and demonstrate that using an identical DNA extraction protocol for both assays does not impair downstream genotypic testing for RIF and INH susceptibility. In conclusion, our procedure optimizes the use of the artus MTB assay with workload efficient methods in a low incidence setting. Combining the modified artus MTB with the GenoType MTBDRplus assays allows rapid and accurate detection of MTBC and RIF/INH resistance.}, language = {en} } @phdthesis{Joerdens2016, author = {J{\"o}rdens, Markus Sebastian}, title = {Einfluss des Komplementsystems und der neuartigen Meningokokken-Vakzine 4CMenB auf cnl-Meningokokken}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-147071}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {In dieser Arbeit wurden verschiedene Vakzine-relevante Oberfl{\"a}chenantigene von cnl-Meningokokken typisiert und die Interaktion von cnl-Meningokokken mit dem Komplementsystem, v.a. mit dessen Hauptregulatoren fH und C4bp, analysiert. Mit den gewonnenen Daten sollten Schlussfolgerungen bzgl. der erwarteten Wirkung von 4CMenB, einem 2013 in Deutschland eingef{\"u}hrten und auf Meningokokken der Serogruppe B abzielenden Impfstoff, auf cnl-Meningokokken gezogen werden. Des Weiteren sollte die Interaktion der nat{\"u}rlicherweise unbekapselten cnl-Meningokokken, die als apathogen und m{\"o}glicherweise g{\"u}nstig f{\"u}r die Entwicklung einer nat{\"u}rlichen Immunit{\"a}t eingesch{\"a}tzt werden, untersucht werden. Eine Auswahl von cnl-Meningokokken-St{\"a}mmen, die die genetische Variabilit{\"a}t dieser Bakterienpopulation abbilden, wurde mittels PCR (porA, porB, fetA, opc, fHbp, nhba und nadA) oder Western Blot-Analyse (Opc) typisiert. Hierbei konnte eine deutliche Assoziation einzelner Allele zu klonalen Komplexen gezeigt werden. Allerdings l{\"a}sst die Analyse bezweifeln, dass cnl-Meningokokken durch Bexsero-induzierte Antik{\"o}rper erkannt werden, da ihr Antigenmuster stark von den Vakzineantigenen abweicht. Unklarheit herrscht lediglich bzgl. des Antigens NhbA. In der Folge wurde die fH- und C4bp-Bindung bei cnl-Meningokokken mittels Durchflusszytometrie untersucht. Es konnte beobachtet werden, dass im Vergleich zu fH bzw. C4bp bindenden Kontrollst{\"a}mmen die Bindung der Hauptregulatoren des Komplementsystems an cnl-Meningokokken sehr gering ist. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass cnl-Meningokokken eine sehr geringe Serumresistenz in vitro haben, was ebenfalls f{\"u}r eine schwache Akquirierung der Komplementregulatoren spricht. Dieser Befund unterstreicht die apathogene Natur der Bakterien. Er zeigt aber auch, dass mit herk{\"o}mmlichen Methoden wie dem Serumbakterizidietest, der bei bekapselten St{\"a}mmen angewendet wird, funktionelle Aussagen bzgl. der Wirkung bakterizider Antik{\"o}rper, die durch Impfstoffe auf Proteinbasis induziert werden, nur schwer zu t{\"a}tigen sein werden. Sehr geringe Komplementmengen m{\"u}ssten eingesetzt werden oder alternative Verfahren wie die Opsonophagozytose Anwendung finden.}, subject = {Meningoencephalitis}, language = {de} } @article{NellBurgkartGradletal.2011, author = {Nell, Manuel and Burgkart, Rainer H. and Gradl, Guntmar and von Eisenhart-Rothe, R{\"u}diger and Schaeffeler, Christoph and Trappe, Dennis and Prazeres da Costa, Clarissa and Gradinger, Reiner and Kirchhoff, Chlodwig}, title = {Primary extrahepatic alveolar echinococcosis of the lumbar spine and the psoas muscle}, series = {Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials}, volume = {10}, journal = {Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials}, number = {13}, doi = {10.1186/1476-0711-10-13}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-141796}, pages = {1-6}, year = {2011}, abstract = {Alveolar echinococcosis (AE) of human being caused by Echinococcus multilocularis is a rare but important zoonosis especially in tempered zones of middle Europe and Northern America with endemic character in many countries. Due to the long incubation period, various clinical manifestations, critical prognosis, and outcome AE presents a serious and severe disease. The primary focus of infection is usually the liver. Although secondary affection of visceral organs is possible extrahepatic AE is highly uncommon. Moreover, the involvement of bone and muscle presents with an even lower incidence. In the literature numerous cases on hepatic AE have been reported. However, extrahepatic AE involving bones and/or muscles was described very rarely. We report a case of an 80-year-old man with primary extrahepatic alveolar Echinococcosis of the lumbar spine and the psoas muscle. The etiology, diagnosis, differential diagnoses, treatment options and outcome of this rare disease are discussed in context with the current literature.}, language = {en} } @article{StijnisDijkmansBartetal.2015, author = {Stijnis, Kees and Dijkmans, Anneke C. and Bart, Aldert and Brosens, Lodewijk A. A. and Muntau, Birgit and Schoen, Christoph and Barth, Thomas F. and van Gulik, Thomas and van Gool, Tom and Grobusch, Martin P. and Tappe, Dennis}, title = {Echinococcus vogeli in Immigrant from Suriname to the Netherlands}, series = {Emerging Infectious Diseases}, volume = {21}, journal = {Emerging Infectious Diseases}, number = {3}, doi = {10.3201/eid2103.141205}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-143953}, pages = {528-530}, year = {2015}, language = {en} } @phdthesis{Simonis2016, author = {Simonis, Alexander}, title = {Untersuchungen zur funktionellen Relevanz der sauren Sphingomyelinase in der Infektionspathogenese von \(Neisseria\) \(meningitidis\)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-143638}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Die Interaktion mit Gehirnendothelzellen stellt ein zentraler Schritt in der Infektionspathogenese von Neisseria meningitidis dar. In dieser Promotionsarbeit konnte gezeigt werden, dass die Infektion von menschlichen Gehirnendothelzellen mit N. meningitidis zu einer transienten Aktivierung der sauren Sphingomyelinase (ASM) gefolgt von einer vermehrten Ceramidproduktion f{\"u}hrt. Als Antwort auf die Infektion mit N. meningitidis kommt es zu einer vermehrten Pr{\"a}sentation der ASM und von Ceramiden an der {\"a}usseren Seite der Plasmamembran und zu einer Ausbildung von großen Ceramid-reichen Membran-Dom{\"a}nen, welche mit cortical plaque assoziierten Proteinen kolokalisieren. Bei dieser N. meningitids vermittelten Aktivierung der ASM spielt das bakterielle Aussenmembranprotein Opc sowie die Aktivierung der Phosphatidylcholin-spezifische Phospholipase C {\"u}ber die Interaktion von Opc mit Heparansulfat-Proteoglykane eine entscheidende Rolle. Die pharmakologische oder genetische Inhibition der ASM Funktion f{\"u}hrt zu einer geringeren Invasivit{\"a}t der Meningokokken ohne dabei die Adh{\"a}renz zu beeinflussen. Im Einklang mit diesen Ergebnissen steht die Beobachtung, dass die geringere Invasivit{\"a}t von ausgew{\"a}hlten Isolaten des ST-11/ST-8 Komplex in menschlichen Gehirnendothelzellen direkt mit ihrer eingeschr{\"a}nkter F{\"a}higkeit korreliert, die ASM zu aktivieren bzw. eine Ceramidproduktion zu induzieren. Schlussfolgernd ist die ASM Aktivierung und eine nachfolgende Ceramidproduktion essenziell f{\"u}r die Internalisierung von Opc-exprimierende Meningokokken in Gehirnendothelzellen und bietet einen Erkl{\"a}rungsansatz f{\"u}r die unterschiedliche Invasivit{\"a}t von verschiedenen N. meningitidis St{\"a}mmen.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {de} } @article{TappeMeyerOesterleinetal.2011, author = {Tappe, Dennis and Meyer, Michael and Oesterlein, Anett and Jaye, Assan and Frosch, Matthias and Schoen, Christoph and Pantchev, Nikola}, title = {Transmission of Armillifer armillatus Ova at Snake Farm, The Gambia, West Africa}, series = {Emerging Infectious Diseases}, volume = {17}, journal = {Emerging Infectious Diseases}, number = {2}, doi = {10.3201/eid1702.101118}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-142804}, pages = {251-254}, year = {2011}, abstract = {Visceral pentastomiasis caused by Armillifer armillatus larvae was diagnosed in 2 dogs in The Gambia. Parasites were subjected to PCR; phylogenetic analysis confirmed relatedness with branchiurans/crustaceans. Our investigation highlights transmission of infective A. armillatus ova to dogs and, by serologic evidence, also to 1 human, demonstrating a public health concern.}, language = {en} } @phdthesis{HauergebLein2019, author = {Hauer [geb. Lein], Nina}, title = {Genetische Variabilit{\"a}t und Expression der ADP-Ribosyltransferase NarE}, doi = {10.25972/OPUS-18780}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-187803}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Neisseria meningitidis ist Ausl{\"o}ser invasiver Infektionen, die Sepsis und Meningitis hervorrufen. Bakterielle ADP-Ribosyltransferasen wurden als Toxine zahlreicher Bakterien wie E.coli, V. cholerae und B. pertussis beschrieben, die postranslationale Modifikationen bei eukaryotischen Proteinen mit pathologischer Wirkung f{\"u}r den Menschen hervorrufen. Die ADP-Ribosyltransferase NarE von Neisserien ist auf der Basis von Sequenzhomologien identifiziert worden. Die enzymatische Aktivit{\"a}t des Proteins wurde bereits in Studien gezeigt. Ziel dieser Arbeit war, NarE aus epidemiologischem und populationsbiologischem Blickwinkel zu betrachten. Insgesamt wurden 576 Meningokokkenisolate (109 Isolate aus der Stammsammlung des Instituts f{\"u}r Hygiene und Mikrobiologie W{\"u}rzburg und 467 Isolate der Meningococcus Genome Library der Meningitis Research Foundation) auf das Vorhandensein von narE sowie auf Sequenzvariationen untersucht. Das Ergebnis zeigte den Besitz des Gens bei insgesamt 247 St{\"a}mmen. Bis auf zwei Punktmutationen waren alle untersuchten narE-Sequenzen identisch. Die narE-positiven Isolate konnten neun klonalen Komplexen zugeordnet werden. Zus{\"a}tzlich wurde veranschaulicht, dass das Gen in Komplexen vorkommt, die verwandtschaftlich nicht eng miteinander verbunden sind. Mittels Western Blot konnte bei allen narE-positiven Meningokokken die Proteinexpression best{\"a}tigt werden, wobei ein signifikanter Unterschied zwischen St{\"a}mmen des cc32 und cc41/44 festzustellen war. Auf Transkriptionsebene konnte mittels qRT-PCR kein Unterschied zwischen diesen Komplexen ermittelt werden, so dass der Expressionsunterschied auf einem posttranskriptionellen Mechanismus beruhen muss. Neisseria gonorrhoeae ist ebenfalls im Besitz des Gens wie von Masignani et al. (2003) am Beispiel weniger Isolate beschrieben. In dieser Arbeit konnte f{\"u}r alle 29 getesteten Gonokokken die Insertion von vier Basenpaaren best{\"a}tigt werden, die zu einer Verschiebung im Leseraster f{\"u}hrt, so dass NarE nicht exprimiert wird. Auch ein Neisseria sicca Stamm beinhaltet und exprimiert das narE-Gen.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {de} } @phdthesis{Leitenberger2020, author = {Leitenberger, Karolin}, title = {Vergleich der Bakterienlast in vivo und Wachstumskinetik in vitro hyperletaler Meningokokkentypen}, doi = {10.25972/OPUS-20313}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-203133}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die invasive Meningokokkenerkrankung stellt weltweit mit einer Letalit{\"a}t von 5-10\% trotz antibiotischer Therapie eine Herausforderung dar. Ein spezifisches Virulenzgen, welches die Schwere der Meningokokkenerkrankung bestimmt, konnte bisher nicht definiert werden. Vorangegangene Studien zeigen eine Korrelation der Letalit{\"a}t mit der Bakterienlast, Unterschiede bez{\"u}glich der Letalit{\"a}t je nach Serogruppe, eine erh{\"o}hte Letalit{\"a}t bei Infektionen mit sogenannten hyperletalen Feintypen (bisher nicht ver{\"o}ffentlichte Daten des NRZMHi) sowie einen Unterschied in der maximal in Fl{\"u}ssigkultur erreichten Konzentration der Bakterien zwischen invasiven St{\"a}mmen und Tr{\"a}gerst{\"a}mmen. In dieser Arbeit wurden m{\"o}gliche Gr{\"u}nde f{\"u}r die Hyperletalit{\"a}t bestimmter Meningokokkentypen experimentell untersucht. Insbesondere wird die Frage analysiert, ob die hyperletalen Meningokokkentypen mit einer h{\"o}heren bakteriellen Last im Blut assoziiert sind und ob sie andere Wachstumscharakteristiken im Vergleich zu ihren Kontrollst{\"a}mmen in vitro zeigen. Hierzu erfolgte mittels quantitativer Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion die Bestimmung der bakteriellen Last in 62 Blutproben von Patienten mit best{\"a}tigter invasiver Meningokokkenerkrankung {\"u}ber den Nachweis des ctrA-Gens. Darunter waren elf Proben des hyperletalen Feintyps B:P1.7-2,4:F1-5 und f{\"u}nf Proben des hyperletalen Feintyps C:P1.5,2:F3-3. Die Wachstumsversuche wurden mit 30 zuf{\"a}llig gew{\"a}hlten St{\"a}mmen der hyperletalen Feintypen B:P1.7-2,4:F1-5, C:P1.5-1,10-8:F3-6 und C:P1.5,2:F3-3 mit ihren jeweiligen nach Alter und Geschlecht abgeglichenen nicht zu der Gruppe der hyperletalen Feintypen geh{\"o}renden Kontrollst{\"a}mmen in dem Medium PPM+ durchgef{\"u}hrt. Die Wachstumsgeschwindigkeit μ sowie die Kapazit{\"a}t A (maximale Konzentrationszunahme als Logarithmus der gemessenen OD im Verh{\"a}ltnis zur Ausgangsdichte ODT0) wurden durch nicht-lineare Regression anhand der modifizierten Gompertz-Funktion ermittelt. Die Messung der optischen Dichte erfolgte alle 30 Minuten {\"u}ber 16 Stunden bei 620nm durch das Ger{\"a}t TECAN Infinite 200 Pro (Tecan Group Ltd., M{\"a}nnedorf / Schweiz). Die Methode wurde anhand einer publizierten Studie zwischen Tr{\"a}gerst{\"a}mmen und invasiven St{\"a}mmen (Schoen et al., 2014) validiert und best{\"a}tigte einen marginalen Unterschied in der optischen Dichte (p=0,057, Wilcoxon-Test) zwischen den Gruppen. Es zeigte sich kein Unterschied in der Wachstumsgeschwindigkeit. Aus den Ergebnissen dieser Arbeit k{\"o}nnen drei wesentliche Schlussfolgerungen gezogen werden: 1.) Die Bakterienlast in dieser Stichprobe ist, entgegen der Literatur, nicht abh{\"a}ngig von der Serogruppe und dem Feintyp, jedoch von der Krankheitsmanifestation. 2.) Die Kapazit{\"a}t A ist in der Gruppe der „hyperletalen" Typen im Vergleich zu den Kontrollst{\"a}mmen m{\"o}glicherweise h{\"o}her. 3.) Gr{\"o}ßere Stichproben (Nativmaterial, St{\"a}mme) sind erforderlich, um die Beobachtungen dieser Studie zu best{\"a}tigen.}, subject = {Letalit{\"a}t}, language = {de} } @phdthesis{Eibicht2020, author = {Eibicht, Sebastian Johannes}, title = {Die Kontamination von Fl{\"a}chen mit MRSA in Krankentransport- und Rettungswagen bei Kurzzeittransporten von MRSA-Patienten}, doi = {10.25972/OPUS-20713}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-207130}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die Innenausbaufl{\"a}chen von Krankentransport- bzw. Rettungswagen unterliegen dem Risiko einer Verunreinigung durch Methicillin-resistenten S. aureus (MRSA). In der vorliegenden Arbeit wurden Krankentransport- bzw. Rettungswagen unmittelbar nach dem Transport von MRSA-kolonisierten oder -infizierten Patienten auf MRSA untersucht. Zu diesem Zweck wurden an 2 Stellen der Trage und an 3 Stellen der Innenausbaufl{\"a}chen Proben entnommen. 89 von 100 untersuchten Transporten, welche das Einschlusskriterium einer Transportzeit von weniger als 20 Minuten erf{\"u}llten, wurden weitergehend analysiert. 8 der untersuchten Kranken- bzw. Rettungswagen (7,1\%) wiesen eine Kontamination auf (90\% Konfidenzintervall: 4-14 \%), wobei die Transportzeit keinen Einfluss auf die Kontamination hatte. MRSA wurde nur an der Trage nachgewiesen und zwar ausschließlich am Kopfteil der Trage und an den Tragegriffen. Die beprobten Stellen der Innenausbaufl{\"a}chen waren nicht kontaminiert. Bei Kurzzeittransporten von MRSA-positiven Patienten sollte daher der Fokus der Desinfektion auf die Oberfl{\"a}chen in unmittelbarer Patientenn{\"a}he gelegt werden. Eine weitere Untersuchung von 60 Transporten MRSA-negativer Patienten blieb ohne MRSA-Befund. In 12 dieser Krankentransportwagen wurde jedoch Methicillin-sensibler S. aureus nachgewiesen, der sich ebenfalls vorwiegend an Kopfteil und Handgriffen der Trage fand. Auch dieses Ergebnis unterstreicht die Bedeutung der Desinfektion patientennaher Fl{\"a}chen unabh{\"a}ngig vom MRSA-Status der transportierten Patienten.}, subject = {MRSA}, language = {de} } @article{WalterCollenburgJaptoketal.2016, author = {Walter, T. and Collenburg, L. and Japtok, L. and Kleuser, B. and Schneider-Schaulies, S. and M{\"u}ller, N. and Becam, J. and Schubert-Unkmeir, A. and Kong, J. N. and Bieberich, E. and Seibel, J.}, title = {Incorporation and visualization of azido-functionalized N-oleoyl serinol in Jurkat cells, mouse brain astrocytes, 3T3 fibroblasts and human brain microvascular endothelial cells}, series = {Chemical Communications}, volume = {52}, journal = {Chemical Communications}, number = {55}, doi = {10.1039/c6cc02879a}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-191263}, pages = {8612-8614}, year = {2016}, abstract = {The synthesis and biological evaluation of azido-N-oleoyl serinol is reported. It mimicks biofunctional lipid ceramides and has shown to be capable of click reactions for cell membrane imaging in Jurkat and human brain microvascular endothelial cells.}, language = {en} } @phdthesis{Benke2019, author = {Benke, Dominik}, title = {Charakterisierung der T2-Ribonuklease des Fuchsbandwurms \(Echinococcus\) \(multilocularis\)}, doi = {10.25972/OPUS-18106}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-181064}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die alveol{\"a}re Echinokokkose ist eine lebensbedrohliche Erkrankung, die durch tumorartig in der Leber wachsende Larven (Metazestoden) des Fuchsbandwurms ausgel{\"o}st wird. W{\"a}hrend Th1-dominierte Immunantworten zur Expulsion des Parasiten f{\"u}hren k{\"o}nnen, sind Th2-Antworten mit chronischer Infektion assoziiert. {\"U}ber seine exkretorisch-sekretorischen Produkte (ESPs) nimmt Echinococcus multilocularis Einfluss auf die Polarisierung der Immunantwort. Allerdings ist bislang nur wenig {\"u}ber die zugrundeliegenden Mechanismen und aktiven Komponenten der ESPs bekannt. Die Immunmodulation durch Eier des P{\"a}rchenegels Schistosoma mansoni, der wie E. multilocularis zu den Plattw{\"u}rmern geh{\"o}rt, ist dagegen schon besser charakterisiert. Hier hat omega-1, eine Ribonuklease der T2-Familie, Aufmerksamkeit als starker Induktor von Th2-Antworten und als Hepatotoxin erregt. Die Fragestellung dieser Arbeit war nun, ob die T2-RNase des Fuchsbandwurms (EmRNASET2) hinsichtlich ihrer Wirkungen auf Zellen des Immunsystems und der Leber {\"A}hnlichkeiten mit omega-1 besitzt. Es konnte gezeigt werden, dass EmRNASET2 von allen Larvenstadien und auch vom adulten Wurm exprimiert wird. Der Einsatz polyklonaler Antik{\"o}rper gegen rekombinant in Escherichia coli exprimierte recEmRNASET2 erm{\"o}glichte den Nachweis des Proteins in den ESPs von Prim{\"a}rzellen, die das fr{\"u}he Stadium sich entwickelnder Metazestoden darstellen, und, wenngleich geringer ausgepr{\"a}gt, in ESPs reifer Metazestoden. Zur Untersuchung einer m{\"o}glichen immunmodulatorischen Wirkung wurden dendritische Zellen (DCs) aus murinem Knochenmark generiert und mit {\"U}berst{\"a}nden recEmRNASET2-produzierender HEK-Zellen exponiert. Diese zeigten im Vergleich zu {\"U}berst{\"a}nden von mit leerem Transfektionsvektor behandelten HEK-Zellen keine signifikante Inhibition der LPS-induzierten Reifung und Interleukin-12-Produktion von DCs, wie sie f{\"u}r omega-1 beschrieben ist. Auch ein Pilotexperiment mit der Leberzelllinie Hep3B lieferte keinen Anhalt f{\"u}r eine hepatotoxische Wirkung von EmRNASET2. Somit sprechen die Ergebnisse dieser Arbeit gegen eine funktionelle Verwandtschaft von EmRNASET2 und omega-1. Unterst{\"u}tzt wird diese Beobachtung durch eine orientierende phylogenetische Untersuchung, in der sich EmRNASET2 n{\"a}her verwandt zu einer zweiten T2-RNase von S. mansoni zeigte. Omega-1 k{\"o}nnte also das Resultat einer Genduplikation mit anschließender Akquirierung immunmodulatorischer Funktionen sein.}, subject = {Parasitologie}, language = {de} } @article{KoziolRadioSmircichetal.2015, author = {Koziol, Uriel and Radio, Santiago and Smircich, Pablo and Zarowiecki, Magdalena and Fern{\´a}ndez, Cecilia and Brehm, Klaus}, title = {A novel terminal-repeat retrotransposon in miniature (TRIM) is massively expressed in Echinococcus multilocularis stem cells}, series = {Genome Biology and Evolution}, volume = {7}, journal = {Genome Biology and Evolution}, number = {8}, doi = {10.1093/gbe/evv126}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-148306}, pages = {2136-2153}, year = {2015}, abstract = {Taeniid cestodes (including the human parasites Echinococcus spp. and Taenia solium) have very few mobile genetic elements (MGEs) in their genome, despite lacking a canonical PIWI pathway. The MGEs of these parasites are virtually unexplored, and nothing is known about their expression and silencing. In this work, we report the discovery of a novel family of small nonautonomous long terminal repeat retrotransposons (also known as terminal-repeat retrotransposons in miniature, TRIMs) which we have named ta-TRIM (taeniid TRIM). ta-TRIMs are only the second family of TRIM elements discovered in animals, and are likely the result of convergent reductive evolution in different taxonomic groups. These elements originated at the base of the taeniid tree and have expanded during taeniid diversification, including after the divergence of closely related species such as Echinococcus multilocularis and Echinococcus granulosus. They are massively expressed in larval stages, from a small proportion of full-length copies and from isolated terminal repeats that show transcriptional read-through into downstream regions, generating novel noncoding RNAs and transcriptional fusions to coding genes. In E. multilocularis, ta-TRIMs are specifically expressed in the germinative cells (the somatic stem cells) during asexual reproduction of metacestode larvae. This would provide a developmental mechanism for insertion of ta-TRIMs into cells that will eventually generate the adult germ line. Future studies of active and inactive ta-TRIM elements could give the first clues on MGE silencing mechanisms in cestodes.}, language = {en} } @article{KoziolJareroOlsonetal.2016, author = {Koziol, Uriel and Jarero, Francesca and Olson, Peter D. and Brehm, Klaus}, title = {Comparative analysis of Wnt expression identifies a highly conserved developmental transition in flatworms}, series = {BMC Biology}, volume = {14}, journal = {BMC Biology}, number = {10}, doi = {10.1186/s12915-016-0233-x}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-146566}, year = {2016}, abstract = {Background Early developmental patterns of flatworms are extremely diverse and difficult to compare between distant groups. In parasitic flatworms, such as tapeworms, this is confounded by highly derived life cycles involving indirect development, and even the true orientation of the tapeworm antero-posterior (AP) axis has been a matter of controversy. In planarians, and metazoans generally, the AP axis is specified by the canonical Wnt pathway, and we hypothesized that it could also underpin axial formation during larval metamorphosis in tapeworms. Results By comparative gene expression analysis of Wnt components and conserved AP markers in the tapeworms Echinococcus multilocularis and Hymenolepis microstoma, we found remarkable similarities between the early stages of larval metamorphosis in tapeworms and late embryonic and adult development in planarians. We demonstrate posterior expression of specific Wnt factors during larval metamorphosis and show that scolex formation is preceded by localized expression of Wnt inhibitors. In the highly derived larval form of E. multilocularis, which proliferates asexually within the mammalian host, we found ubiquitous expression of posterior Wnt factors combined with localized expression of Wnt inhibitors that correlates with the asexual budding of scoleces. As in planarians, muscle cells are shown to be a source of secreted Wnt ligands, providing an explanation for the retention of a muscle layer in the immotile E. multilocularis larva. Conclusions The strong conservation of gene expression between larval metamorphosis in tapeworms and late embryonic development in planarians suggests, for the first time, a homologous developmental period across this diverse phylum. We postulate these to represent the phylotypic stages of these flatworm groups. Our results support the classical notion that the scolex is the true anterior end of tapeworms. Furthermore, the up-regulation of Wnt inhibitors during the specification of multiple anterior poles suggests a mechanism for the unique asexual reproduction of E. multilocularis larvae.}, language = {en} } @article{TahaClausLappannetal.2016, author = {Taha, Muhamed-Kheir and Claus, Heike and Lappann, Martin and Veyrier, Fr{\´e}d{\´e}ric J. and Otto, Andreas and Becher, D{\"o}rte and Deghmane, Ala-Eddine and Frosch, Matthias and Hellenbrand, Wiebke and Hong, Eva and du Ch{\^a}telet, Isabelle Parent and Prior, Karola and Harmsen, Dag and Vogel, Ulrich}, title = {Evolutionary Events Associated with an Outbreak of Meningococcal Disease in Men Who Have Sex with Men}, series = {PLoS ONE}, volume = {11}, journal = {PLoS ONE}, number = {5}, doi = {10.1371/journal.pone.0154047}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179870}, year = {2016}, abstract = {Meningococci spread via respiratory droplets, whereas the closely related gonococci are transmitted sexually. Several outbreaks of invasive meningococcal disease have been reported in Europe and the United States among men who have sex with men (MSM). We recently identified an outbreak of serogroup C meningococcal disease among MSM in Germany and France. In this study, genomic and proteomic techniques were used to analyze the outbreak isolates. In addition, genetically identical urethritis isolates were recovered from France and Germany and included in the analysis. Genome sequencing revealed that the isolates from the outbreak among MSM and from urethritis cases belonged to a clade within clonal complex 11. Proteome analysis showed they expressed nitrite reductase, enabling anaerobic growth as previously described for gonococci. Invasive isolates from MSM, but not urethritis isolates, further expressed functional human factor H binding protein associated with enhanced survival in a newly developed transgenic mouse model expressing human factor H, a complement regulatory protein. In conclusion, our data suggest that urethritis and outbreak isolates followed a joint adaptation route including adaption to the urogenital tract.}, language = {en} } @phdthesis{HagmanngebKischkies2016, author = {Hagmann [geb. Kischkies], Laura Violetta}, title = {Stringent response regulation and its impact on ex vivo survival in the commensal pathogen \(Neisseria\) \(meningitidis\)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-144352}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Neisseria meningitidis is a commensal bacterium which sometimes causes serious disease in humans. Recent studies in numerous human pathogenic bacteria have shown that the stringent response contributes to bacterial virulence. Therefore, this study analyzed the regulation of the stringent response in meningococci and in particular of RelA as well as its contribution to ex vivo fitness in a strain- and condition- dependent manner by using the carriage strain α522 and the hyperinvasive strain MC58 in different in vitro and ex vivo conditions. Growth experiments revealed that both wild-type strains were almost indistinguishable in their ex vivo phenotypes. However, quantitative real time PCR (qRT-PCR) found differences in the gene expression of relA between both strains. Furthermore, in contrast to the MC58 RelA mutant strain α522 deficient in RelA was unable to survive in human whole blood, although both strains showed the same ex vivo phenotypes in saliva and cerebrospinal fluid. Moreover, strain α522 was depended on a short non-coding AT-rich repeat element (ATRrelA) in the promoter region of relA to survive in human blood. Furthermore, cell culture experiments with human epithelial cells revealed that in both strains the deletion of relA resulted in a significantly decreased invasion rate while not significantly affecting adhesion. In order to better understand the conditional lethality of the relA deletion, computational and experimental analyses were carried out to unravel differences in amino acid biosynthetic pathways between both strains. Whereas strain MC58 is able to synthesize all 20 amino acids, strain α522 has an auxotrophy for cysteine and glutamine. In addition, the in vitro growth experiments found that RelA is required for growth in the absence of external amino acids in both strains. Furthermore, the mutant strain MC58 harboring an ATRrelA in its relA promoter region showed improved growth in minimal medium supplemented with L-cysteine and/or L-glutamine compared to the wild-type strain. Contrary, in strain α522 no differences between the wild-type and the ATRrelA deletion mutant were observed. Together this indicates that ATRrelA interferes with the complex regulatory interplay between the stringent response pathway and L-cysteine as well as L-glutamine metabolism. It further suggests that meningococcal virulence is linked to relA in a strain- and condition- depended manner. In conclusion, this work highlighted the role of the stringent response and of non-coding regulatory elements for bacterial virulence and indicates that virulence might be related to the way how meningococci accomplish growth within the host environments.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {en} } @article{SchubertUnkmeirKonradSlaninaetal.2010, author = {Schubert-Unkmeir, Alexandra and Konrad, Christian and Slanina, Heiko and Czapek, Florian and Hebling, Sabrina and Frosch, Matthias}, title = {Neisseria meningitidis Induces Brain Microvascular Endothelial Cell Detachment from the Matrix and Cleavage of Occludin: A Role for MMP-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-68589}, year = {2010}, abstract = {Disruption of the blood-brain barrier (BBB) is a hallmark event in the pathophysiology of bacterial meningitis. Several inflammatory mediators, such as tumor necrosis factor alpha (TNF-a), nitric oxide and matrix metalloproteinases (MMPs), contribute to this disruption. Here we show that infection of human brain microvascular endothelial cells (HBMEC) with Neisseria meningitidis induced an increase of permeability at prolonged time of infection. This was paralleled by an increase in MMP-8 activity in supernatants collected from infected cells. A detailed analysis revealed that MMP-8 was involved in the proteolytic cleavage of the tight junction protein occludin, resulting in its disappearance from the cell periphery and cleavage to a lower-sized 50-kDa protein in infected HBMEC. Abrogation of MMP-8 activity by specific inhibitors as well as transfection with MMP-8 siRNA abolished production of the cleavage fragment and occludin remained attached to the cell periphery. In addition, MMP-8 affected cell adherence to the underlying matrix. A similar temporal relationship was observed for MMP activity and cell detachment. Injury of the HBMEC monolayer suggested the requirement of direct cell contact because no detachment was observed when bacteria were placed above a transwell membrane or when bacterial supernatant was directly added to cells. Inhibition of MMP-8 partially prevented detachment of infected HBMEC and restored BBB permeability. Together, we established that MMP-8 activity plays a crucial role in disassembly of cell junction components and cell adhesion during meningococcal infection.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {en} } @phdthesis{Hemer2012, author = {Hemer, Sarah}, title = {Molecular characterization of evolutionarily conserved signaling systems of Echinococcus multilocularis and their utilization for the development of novel drugs against Echinococosis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74007}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Alveolar echinococcosis (AE), a severe and life-threatening disease is caused by the small fox tapeworm Echinococcus multilocularis. Currently, the options of chemotherapeutic treatment are very limited and are based on benzimidazole compounds, which act merely parasitostatic in vivo and often display strong side effects. Therefore, new therapeutic drugs and targets are urgently needed. In the present work the role of two evolutionarily conserved signalling pathways in E. multilocularis, namely the insulin signalling cascade and Abl kinases, has been studied in regard to host-parasite interaction and the possible use in anti-AE chemotherapy.}, subject = {Fuchsbandwurm}, language = {en} } @article{EliasSchoulsvandePoletal.2010, author = {Elias, Johannes and Schouls, Leo M. and van de Pol, Ingrid and Keijzers, Wendy C. and Martin, Diana R. and Glennie, Anne and Oster, Philipp and Frosch, Matthias and Vogel, Ulrich and van der Ende, Arie}, title = {Vaccine Preventability of Meningococcal Clone, Greater Aachen Region, Germany}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-68083}, year = {2010}, abstract = {No abstract available}, subject = {IMD}, language = {en} } @phdthesis{Bauer2011, author = {Bauer, Ruth}, title = {Interaktionen von humanen Immuneffektorzellpopulationen mit dem humanpathogenen Pilz Aspergillus fumigatus, sowie der Einfluss von40-0-[2-Hydroxyethyl]rapamycin (RAD) auf deren Funktionen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65499}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Durch die Immunsuppression bei Patienten nach Stammzell- oder Organtransplantation erh{\"o}ht sich das Risiko f{\"u}r opportunistische Infektionen wie invasive Aspergillose (IA). IA wird haupts{\"a}chlich durch den Schimmelpilz Aspergillus fumigatus, der durch die Luft {\"u}bertragen wird, verursacht. Deshalb haben Erkennung und Therapie von IA in den letzten Jahren eine immer gr{\"o}ßere Bedeutung erlangt. F{\"u}r eine erfolgreiche Behandlung sind die Mechanismen des Immunsystems nach Kontaktaufnahme mit dem Pathogen von zentraler Bedeutung. Die Erstinfektion mit A. fumigatus findet in der Lunge statt. Als Bewohner der Alveolen wurden deshalb dendritische Zellen (DCs) auf ihre F{\"a}higkeiten hin untersucht, das Immunsystem anzuregen. DCs besitzen vor allem die wichtigen Aufgaben, das Immunsystem zu modulieren und T-Lymphozyten zur Proliferation anzuregen. Ein Großteil dieser Arbeit befasst sich mit der Analyse des Einflusses des Immunsuppressivums 40-0-[2-Hydroxyethyl]rapamycin (RAD) auf neutrophile Granulozyten und auf die in vitro Generierung von moDCs sowie deren F{\"a}higkeit mit dem Pathogen A. fumigatus zu interagieren. RAD bindet an das zytosolische FK506 bindende Protein (FKBP12), wodurch die Kinase mammalian target of rapamycin (mTOR) inhibiert und somit die T-Zellantwort unterdr{\"u}ckt wird. Klinische Anwendung findet RAD bereits, um eine Immunsuppression bei Patienten nach Stammzell- oder Organtransplantation zu erhalten. Der oxidative Burst neutrophiler Granulozyten war nach RAD-Behandlung und Konfrontation mit A. fumigatus signifikant verringert. Die Generierung der moDCs aus Monozyten erfolgte {\"u}ber 7 Tage, wobei ab dem Tag der Isolation der Monozyten 10 nM RAD oder EtOH zur Kontrolle hinzugegeben wurde. RAD zeigte vielf{\"a}ltige Effekte auf die Immunfunktion dendritischer Zellen. Obwohl sich keine {\"A}nderung in der Differenzierung der moDCs fand, was durch die Oberfl{\"a}chenmarker CD1a+, CD14- und HLA-DR+ {\"u}berpr{\"u}ft wurde, zeigte sich eine signifikante Reduktion der Rezeptoren TLR4 und Dectin-1 sowie der kostimulatorischen Molek{\"u}le CD40, CD83 und CD86. Nach Konfrontation mit A. fumigatus verblieb CD40 unter RAD Behandlung signifikant reduziert, w{\"a}hrend CD83 genau dieses Schema als Trend aufwies. Ferner wies CD86 sowohl in der Kontrolle als auch mit RAD-Behandlung die gleiche Expression auf. Nach 6 h Konfrontation der moDCs mit A. fumigatus waren die Zytokine IL-12, TNF-α und CCL20 auf Genexpressionsebene unter RAD reduziert, was sich auf Proteinebene teilweise best{\"a}tigen ließ, da sich hier erst nach 12 h eine signifikante Reduktion von IL-12, TNF-α und CCL20 in RAD-behandelten Zellen im Vergleich zu Kontrollzellen zeigte. Des Weiteren war das anti-inflammatorische Zytokin IL-10 signifikant reduziert. Die Phagozytose sowohl von FITC-Dextran-Beads als auch von A. fumigatus Konidien und zugleich die Sch{\"a}digung von A. fumigatus Keimschl{\"a}uchen war in unreifen RAD-behandelten moDCs signifikant reduziert. Ob moDCs, die mit RAD behandelt wurden, schlechter in der Lage waren, CD8+-T-Lymphozyten zur Proliferation anzuregen, geht nicht mit Sicherheit aus dieser Studie hervor, da große spenderabh{\"a}ngige Unterschiede auftraten. Es wurde zudem ein Vergleich von in vitro aus Monozyten differenzierten DCs (moDCs) und myeloiden DCs (mDCs) angefertigt. Mittels eines home-made Microarrays, der vor allem Gene mit einschloss, die f{\"u}r Zytokine und Rezeptoren von Immunzellen kodieren, konnten in einem Modell der fr{\"u}hen IA in der Lunge differentiell regulierte Gene nach Konfrontation mit A. fumigatus identifiziert werden. Es wurden insgesamt 30 Gene mehr als 2-fach reguliert, wie zum Beispiel die Interleukine und Chemokine IL-1β, IL-8, CXCL2, CCL3, CCL4 und CCL20, der Immunrezeptor PTX3 und der Transkriptionsfaktor Nf-κB. Generell konnte beobachtet werden, dass moDCs mehr regulierte Gene aufwiesen als mDCs. Zuletzt wurde betrachtet, ob der Knock-down von CXCL10, dessen Fehlen ein erh{\"o}htes Risiko f{\"u}r IA nach sich zieht, einen Einfluss auf moDCs hat, so dass sie schlechter auf A. fumigatus reagieren k{\"o}nnen. Diese Hypothese konnte in dieser Studie nicht best{\"a}tigt werden, da kein Unterschied in der Zytokinproduktion oder Expression kostimulatorischer Molek{\"u}le zwischen Kontroll-moDCs und moDCs, in denen das CXCL10-Gen ausgeschaltet wurde, festgestellt werden konnte. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass durch die Microarray-Analyse wichtige Gene in moDCs und mDCs identifizierbar waren, die nach Konfrontation mit A. fumigatus reguliert wurden. Zudem fanden sich lediglich minimale Unterschiede zwischen artifiziellen DCs und myeloiden DCs, die direkt aus dem K{\"o}rper isoliert wurden. Eine Behandlung mit RAD erh{\"o}ht das Risiko eines Patienten an invasiver Aspergillose zu erkranken unabh{\"a}ngig von der Eigenschaft des RAD, die Proliferation von T-Lymphozyten zu inhibieren.}, subject = {Aspergillus fumigatus}, language = {de} } @phdthesis{Spatz2011, author = {Spatz, Carolin Julia Angelika}, title = {Funktion des Transkriptionsregulators FarR in Neisseria meningitidis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73740}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Neisseria meningitidis, Ausl{\"o}ser der Meningokokken-Meningitis und Sepsis, tr{\"a}gt auch heute noch zur hohen Kindersterblichkeit in Entwicklungsl{\"a}ndern bei und sorgt, vor allem im afrikanischen Meningitis-G{\"u}rtel, immer wieder f{\"u}r Epidemien mit gravierenden Folgen f{\"u}r die Betroffenen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei an der Pathogenit{\"a}t von N. meningitidis beteiligte Proteine, der Transkriptionsregulator FarR und der Transportkanal HrpB, n{\"a}her charakterisiert, um weitere Einblicke in die immer noch nicht vollst{\"a}ndig entschl{\"u}sselte Pathogenese der Meningokokken-Meningitis zu erhalten. Das Neisseria adhesin A NadA ist Bestandteil der sich aktuell in der Entwicklung befindenden Impfung gegen Meningokokken der Serogruppe B. Im dem bekapselten B-Stamm MC58 wurde gezeigt, dass nadA unter der negativen Kontrolle des Transkriptionsregulators FarR steht (Schielke et al., 2009). In den ebenfalls zur Gattung Neisseria geh{\"o}renden Neisseria gonorrhoeae (Ng) wurde bereits 2001 ein FarR-Homolog beschrieben (Shafer et al., 2001). NgFarR ist an der Resistenz gegen{\"u}ber antimikrobiellen, langkettigen Fetts{\"a}uren beteiligt, indem es die Expression des FarABEffluxpumpen-Systems reguliert, welches eingedrungene Fetts{\"a}uren wieder nach extrazellul{\"a}r bef{\"o}rdert. Dagegen zeigten Palmitins{\"a}ure-Resistenztests, dass FarR nicht an der intrinsischen Fetts{\"a}ure-Resistenz der Meningokokken beteiligt ist. Die Deletion und die Komplementierung von farR hatten weder in bekapselten noch in unbekapselten Meningokokken Einfluss auf das normale Wachstumsverhalten. Ein Western Blot- Nachweis des FarR-Proteins in der fr{\"u}hen, mittleren und sp{\"a}ten exponentiellen Wachstumsphase von Wildtyp, Kapsel-Deletionsmutante und farR-Komplementante zeigte, dass die Menge an FarR im zeitlichen Verlauf kontinuierlich zunimmt und FarR damit Wachstumsphasen-abh{\"a}ngig exprimiert wird. Dabei scheint es einer posttranskriptionalen oder posttranslationalen Regulation zu unterliegen, da auch in dem farRkomplementierten Stamm unabh{\"a}ngig vom farR-Promotor eine entsprechende Hochregulation stattfindet. In Infektionsversuchen wurde die Interaktion zwischen Meningokokken und humanen polymorphkernigen Granulozyten untersucht. In den Infektionsassays wurde die farRDeletionsmutante innerhalb des dreist{\"u}ndigen Versuchsrahmens deutlich st{\"a}rker durch die Granulozyten abget{\"o}tet als der Serogruppe B-Wildtyp. Als Mitglied der in Bakterien und Archaeen weit verbreiteten Familie der MarR-Transkriptionsregulatoren (Multiple antibiotic resistance Regulator, MarR) bindet FarR mit hoher Wahrscheinlichkeit auch als Homodimer an seine Bindesequenz auf der DNA. FarR erkennt eine 16 bp lange, palindromische Sequenz in der Promotorregion von nadA (NMB1994), wodurch die nadA-Expression verhindert wird. Außerdem erkennt FarR eine {\"a}hnliche Bindesequenz im Promotorbereich von farAB (NMB0318/0319), wobei es aber keinen regulatorischen Einfluss aus{\"u}bt. Mit einer aus diesen beiden Bindestellen berechneten minimalen Bindesequenz wurde im Genom von MC58 weitere m{\"o}gliche Bindepartner detektiert. Eine Auswahl dieser m{\"o}glichen Bindestellen wurde in Electrophoretic Mobility Shift Assays auf eine direkte Interaktion mit dem FarR-Protein hin untersucht, wobei sich allerdings keine direkte Bindung nachweisen ließ. Diese Ergebnisse darauf hin, dass der Transkriptionsregulator FarR hoch spezifisch bestimmte DNA-Bindesequenzen erkennt und die entsprechenden Gene reguliert. In der Promotorregion des TpsB-Proteins HrpB wurde in den sequenzierten Referenzst{\"a}mmen Z2491, MC58, FAM18 und α14 eine mit der minimalen FarR-Bindesequenz kompatible Sequenz gefunden. In Electrophoretic Mobility Shift Assays konnte allerdings gezeigt werden, dass FarR nicht direkt daran bindet. Um das Transport-Protein HrpB n{\"a}her zu charakterisieren, wurde das entsprechende Gen in 22 N. meningitidis-Isolaten sequenziert. Dabei zeigte sich, dass das Transportprotein hrpB in allen untersuchten invasiven und nicht-invasiven St{\"a}mmen vorhanden ist. Dieses {\"a}ußerst konservierte Protein weist nur im seinem C-terminalen Bereich eine relativ variable Region auf, was vermutlich auf Rekombinationsereignisse zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Ein Alignment der Aminos{\"a}ure-Sequenz des Serogruppe C-Stamms FAM18 mit der des homologen Bordetella pertussis TpsB-Proteins FhaC zeigte, dass die dreidimensionale Struktur des HrpB ebenfalls eine α-Helix, eine transmembran{\"o}se Dom{\"a}ne und variable extrazellul{\"a}re Loops enth{\"a}lt. Zusammengenommen erf{\"u}llt HrpB somit wichtige Bedingungen, um als Vakzine-Bestandteil in Betracht gezogen zu werden.}, subject = {Transkriptionsregulator}, language = {de} } @phdthesis{Epping2011, author = {Epping, Kerstin}, title = {Molekulare Analyse der hormonellen Wirt-Parasit Kreuzinteraktion {\"u}ber TGF-β Zytokine bei der Alveol{\"a}ren Echinokokkose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65392}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Echinococcus multilocularis besitzt als Lebergewebe - infiltrierender Parasit und Erreger der Alveol{\"a}ren Echinokokkose evolution{\"a}r konservierte Faktoren des TGF-β / BMP Signalsystems, die im Konzept der hormonellen Wirt - Parasit Kreuzkommunikation nicht nur hinsichtlich des Wirts - Einflusses auf die Entwicklung des Parasiten sondern auch umgekehrt in Bezug auf Immunantwort und Physiologie des Wirts eine m{\"o}gliche regulierende Funktion besitzen. Die vorliegende Arbeit befasst sich prim{\"a}r mit den Auswirkungen von TGF-β / BMP Signaling auf den Fuchsbandwurm E. multilocularis. Dazu wurde zun{\"a}chst durch Immunlokalisation das Vorliegen aller Echinokokken TGF-β / BMP Rezeptoren w{\"a}hrend einer nat{\"u}rlich aufgetretenen Alveol{\"a}ren Echinokokkose {\"u}berpr{\"u}ft, sowie die funktionelle Interaktion von EmRSK3 und EmRSK4 mit humanem TGF-β1 in vitro nachgewiesen. Mit Hilfe von humanen Zytokinen (BMP2 und TGF β1) und Rezeptor - spezifischen Inhibitoren (SB431542, Dorsomorphin und LY364947) wurde die Rolle von TGF β / BMP Signaling in Bezug auf Vitalit{\"a}t, Wachstum, Differenzierung und Regeneration von E. multilocularis in verschiedenen Stadien untersucht. Zus{\"a}tzlich wurde der Einfluss von humanem BMP2 und von SB431542 auf die Genexpression in E. multilocularis analysiert. Die M{\"o}glichkeit einer intra - Spezies Kommunikation durch Echinokokken Faktoren des TGF-β / BMP Signaling wurde ebenfalls adressiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass Echinokokken TGF-β / BMP Rezeptoren in vitro durch sekretierte Faktoren aus Metazestoden aktiviert werden k{\"o}nnen. Auf Basis von Genomsequenzierungsdaten wurden zudem weitere Komponenten des TGF-β / BMP Signaling in E. multilocularis, wie die bisher unbekannten TGF β / BMP Homologe EmBMP2 und EmAct, die Noggin-like Homologe EmNlg1 und 2, ein I-Smad (EmSmadF) sowie ein zweiter BR-Smad (EmSmadE) identifiziert, strukturell charakterisiert und die jeweilige Genexpression in verschiedenen Stadien {\"u}berpr{\"u}ft. EmSmadE wurde zudem in weiterf{\"u}hrenden Studien funktionell charakterisiert. Fragestellungen bez{\"u}glich der Spezifit{\"a}t, Funktionalit{\"a}t und M{\"o}glichkeit der konstitutiven Aktivierung von TGF-β / BMP Signaling in E. multilocularis wurden auf Basis von EmSmadA, EmRSK3 und EmRSK3b in weiteren molekularbiologischen Studien untersucht und dienen dem tieferen Verst{\"a}ndnis von TGF-β / BMP Signaling. In der vorliegenden Arbeit konnten damit alle grundlegenden Faktoren von TGF-β / BMP Signaling in E. multilocularis identifiziert werden und es wurden erstmals die eindeutige Sensierung von Wirts TGF-β / BMP Zytokinen durch Metazestoden sowie die M{\"o}glichkeit einer intra - Spezies Kommunikation {\"u}ber Echinokokken TGF-β / BMP Faktoren belegt. Zus{\"a}tzlich deuten die neu identifizierten potenziell sekretierten TGF-β / BMP Faktoren auf eine m{\"o}gliche Beeinflussung von Physiologie und Immunantwort des Wirts durch Echinokokken TGF-β / BMP Zytokine hin.}, subject = {Alveol{\"a}re Echinokokkose}, language = {de} } @article{HeisigFrentzenBergmannetal.2011, author = {Heisig, Martin and Frentzen, Alexa and Bergmann, Birgit and Gentschev, Katharina Ivaylo and Hotz, Christian and Schoen, Christoph and Stritzker, Jochen and Fensterle, Joachim and Rapp, Ulf R. and Goebel, Werner}, title = {Specific antibody-receptor interactions trigger InlAB-independent uptake of Listeria monocytogenes into tumor cell lines}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-68705}, year = {2011}, abstract = {Background: Specific cell targeting is an important, yet unsolved problem in bacteria-based therapeutic applications, like tumor or gene therapy. Here, we describe the construction of a novel, internalin A and B (InlAB)-deficient Listeria monocytogenes strain (Lm-spa+), which expresses protein A of Staphylococcus aureus (SPA) and anchors SPA in the correct orientation on the bacterial cell surface. Results: This listerial strain efficiently binds antibodies allowing specific interaction of the bacterium with the target recognized by the antibody. Binding of Trastuzumab (Herceptin®) or Cetuximab (Erbitux®) to Lm-spa+, two clinically approved monoclonal antibodies directed against HER2/neu and EGFR/HER1, respectively, triggers InlABindependent internalization into non-phagocytic cancer cell lines overexpressing the respective receptors. Internalization, subsequent escape into the host cell cytosol and intracellular replication of these bacteria are as efficient as of the corresponding InlAB-positive, SPA-negative parental strain. This specific antibody/receptormediated internalization of Lm-spa+ is shown in the murine 4T1 tumor cell line, the isogenic 4T1-HER2 cell line as well as the human cancer cell lines SK-BR-3 and SK-OV-3. Importantly, this targeting approach is applicable in a xenograft mouse tumor model after crosslinking the antibody to SPA on the listerial cell surface. Conclusions: Binding of receptor-specific antibodies to SPA-expressing L. monocytogenes may represent a promising approach to target L. monocytogenes to host cells expressing specific receptors triggering internalization.}, subject = {Listeria monocytogenes}, language = {en} } @article{BeckMorbachBeeretal.2010, author = {Beck, Christine and Morbach, Henner and Beer, Meinrad and Stenzel, Martin and Tappe, Dennis and Gattenl{\"o}hner, Stefan and Hofmann, Ulrich and Raab, Peter and Girschick, Hermann J.}, title = {Chronic nonbacterial osteomyelitis in childhood: prospective follow-up during the first year of anti-inflammatory treatment}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-67792}, year = {2010}, abstract = {Introduction: Chronic nonbacterial osteomyelitis (CNO) is an inflammatory disorder of unknown etiology. In children and adolescents CNO predominantly affects the metaphyses of the long bones, but lesions can occur at any site of the skeleton. Prospectively followed cohorts using a standardized protocol in diagnosis and treatment have rarely been reported. Methods: Thirty-seven children diagnosed with CNO were treated with naproxen continuously for the first 6 months. If assessment at that time revealed progressive disease or no further improvement, sulfasalazine and short-term corticosteroids were added. The aims of our short-term follow-up study were to describe treatment response in detail and to identify potential risk factors for an unfavorable outcome. Results: Naproxen treatment was highly effective in general, inducing a symptom-free status in 43\% of our patients after 6 months. However, four nonsteroidal anti-inflammatory drug (NSAID) partial-responders were additionally treated with sulfasalazine and short-term corticosteroids. The total number of clinical detectable lesions was significantly reduced. Mean disease activity estimated by the patient/physician and the physical aspect of health-related quality of life including functional ability (global assessment/childhood health assessment questionnaire and childhood health assessment questionnaire) and pain improved significantly. Forty-one percent of our patients showed radiological relapses, but 67\% of them were clinically silent. Conclusions: Most children show a favorable clinical course in the first year of anti-inflammatory treatment with NSAIDs. Relapses and new radiological lesions can occur at any time and at any site in the skeleton but may not be clinically symptomatic. Whole-body magnetic resonance imaging proved to be very sensitive for initial and follow-up diagnostics.}, subject = {Mikrobiologie}, language = {en} } @phdthesis{Karch2012, author = {Karch, Andr{\´e}}, title = {Einfluss von Polymorphismen im penA-Gen auf das Resistenzverhalten von Neisseria lactamica und Neisseria meningitidis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71852}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Wie das pathogene Bakterium Neisseria meningitidis kolonisiert auch Neisseria lactamica als Kommensale den oberen Nasopharynx des Menschen. Penicillin G ist ein first-line-Therapeutikum gegen Meningokokkeninfektionen. Reduzierte Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Penicillin wird bei Meningokokken durch Mutationen im penA-Gen verursacht. Horizontaler Gentransfer zwischen den verschiedenen Neisseria spp. wurde auch f{\"u}r das penA-Gen beschrieben. Ziel dieser Arbeit war daher eine ph{\"a}notypische und genotypische Analyse der Penicillinresistenz von N. lactamica. Aus den Versuchen sollten Prognosen {\"u}ber die zuk{\"u}nftige Resistenzentwicklung von Meningokokken abgeleitet werden. Die ph{\"a}notypische Analyse von 123 N. lactamica-St{\"a}mmen (MIC [Minimum inhibitory concentration]-Bereich: 0,064 - 2,0 µg/ml, Median: 0,38 µg/ml) und 129 N. meningitidis- St{\"a}mmen (MIC-Bereich: 0,016 - 0,25 µg/ml, Median: 0,064 µg/ml) zeigte signifikant h{\"o}here MIC-Werte gegen{\"u}ber Penicillin G bei den N. lactamica-St{\"a}mmen als bei den untersuchten Meningokokken. Bei Meningokokken sind Polymorphismen (f{\"u}nf spezifische Mutationen betreffend) im penA-Gen (kodiert f{\"u}r das PBP2 (penicillin binding protein 2)) f{\"u}r verminderte Penicillinsensibilit{\"a}t verantwortlich, weshalb der betroffene Abschnitt des penA-Gens in allen N. lactamica-St{\"a}mmen und N. meningitidis-St{\"a}mmen untersucht und mit den bekannten Allelen der penA-Datenbank verglichen wurde. Bei den 123 N. lactamica-St{\"a}mmen konnten 60 verschiedene penA-Allele nachgewiesen werden, wovon 51 neu in die internationale penA-Datenbank eingef{\"u}gt werden konnten. Im Gegensatz zu Meningokokken trugen die N. lactamica-St{\"a}mme entweder drei oder f{\"u}nf der f{\"u}r intermedi{\"a}r resistente Meningokokken charakteristischen Mutationen im penA-Gen. N. lactamica-St{\"a}mme mit f{\"u}nf Mutationen (MIC-Bereich: 0,25 - 2,0 µg/ml, Median: 0,5 µg/ml) zeigten signifikant h{\"o}here MIC-Werte als St{\"a}mme mit drei Mutationen (MIC-Bereich: 0,064 - 0,38 µg/ml, Median: 0,125 µg/ml), aber auch als Meningokokken mit f{\"u}nf Mutationen (MIC-Bereich: 0,064 - 0,25 µg/ml, Median: 0,125 µg/ml). Eine phylogenetische Analyse aller in der penA-Datenbank hinterlegten Allele zusammen mit den 51 neuen dieser Studie ergab, dass die Allele mit f{\"u}nf Mutationen unabh{\"a}ngig von der Spezies eine gemeinsame phylogenetische Linie bildeten, w{\"a}hrend sowohl die Allele mit drei Mutationen (N. lactamica) als auch die ohne Mutationen (N. meningitidis) jeweils eine separate phylogenetische Gruppe formten. Im Rahmen von in vitro-Transformationen mit chromosomaler DNA von N. lactamica konnte der MIC-Wert des Penicillin-sensiblen Meningokokkenstamms 14 in einem single-step-Ereignis durch {\"U}bernahme des betreffenden penA-Gens von N. lactamica erh{\"o}ht werden. Allerdings konnten nur MIC-Werte erreicht werden, die mit intermedi{\"a}r-sensiblen Meningokokken vergleichbar waren und somit weit unter den MIC-Werten der benutzten N. lactamica-St{\"a}mme lagen. Dieser Befund legt nahe, dass erh{\"o}hte MIC-Werte bei N. lactamica wie auch bei Meningokokken mit Mutationen in der Transpeptidaseregion des PBP2 assoziiert sind. Jedoch sind die im Vergleich zu Meningokokken generell h{\"o}heren MIC-Werte bei N. lactamica auf andere Faktoren zur{\"u}ckzuf{\"u}hren, die bei N. lactamica eine verminderte Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Penicillin bedingen. In den in vitro-Experimenten der vorliegenden Studie konnten diese Faktoren nicht auf Meningokokken {\"u}bertragen werden. Demnach kann eine Co-Kolonisation mit N. lactamica zwar die MIC-Werte von Meningokokken erh{\"o}hen, das Erreichen von bei N. lactamica beobachteten Resistenzniveaus ist allerdings auf diesem Wege nicht m{\"o}glich. Es ist somit nicht zu bef{\"u}rchten, dass Meningokokken - wie bei Pneumokokken beobachtet - {\"u}ber kommensale Spezies der gleichen Gattung eine massive Reduktion der Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Penicillin entwickeln werden.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {de} } @phdthesis{Heinen2011, author = {Heinen, Florian}, title = {Einfluss von Neisseria meningitidis auf Tight-Junctions in humanen mikrovaskul{\"a}ren Hirnendothelzellen (HBMEC)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71631}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Neisseria meningitidis ist mit jahrlich etwa 700.000 Erkrankungsfallen weltweit und einer Mortalitat von circa 7\% einer der h{\"a}ufigsten Ausloser der bakteriellen Hirnhautentz{\"u}ndung. Der entscheidende Schritt zur Auslosung einer Meningitis ist die Uberwindung der Blut-Hirn-Schranke. Diese im menschlichen Korper einmalig dichte Barriere wird maßgeblich durch Tight-Junctions spezialisierter Endothelzellen der Hirnkapillaren aufrecht erhalten. Ob N. Meningitidis diese Barriere auf einem parazellul{\"a}ren oder transzellul{\"a}rem Weg uberwindet, ist nicht vollstandig geklart. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von N. meningitidis auf die Tight-Junction Proteine Occludin und ZO-1 unter Nutzung des HBMEC Zellkulurmodelles untersucht. Neben einer verminderten Genexpression von Occludin zeigte sich dabei eine Abspaltung eines 50 kDa Fragmentes von Occludin. Gleichzeitig konnte eine Umverteilung von Occludin von den Zellgrenzen in das Zytoplasma beobachtet werden. ZO-1 hingegen wurde weder in seiner Exprimierung, noch in seiner intrazellularen Verteilung beeinflusst. Mittels eines in dieser Arbeit etablierten Assays zur Bestimmung der Permeabilitat eines HBMEC-Monolayer als vereinfachtes in-vitro Modell der Blut-Hirn-Schranke konnte bestatigt werden, dass durch die Beeinflussung von Tight-Junction Proteinen die parazellulare Permeabilitat steigt. In weiteren Analysen konnten diese Prozesse auf eine gesteigerte Aktivitat von Matrixmetalloproteinase 8 zur{\"u}ckgefuhrt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen einen neuen Mechanismus auf, durch den N. meningitidis im Stande ist, die-Hinr-Schranke auf einem parazellul{\"a}rem Weg zu {\"u}berwinden.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {de} } @phdthesis{Schielke2010, author = {Schielke, Stephanie}, title = {Functional and molecular characterization of FarR - a transcriptional regulator of the MarR family in Neisseria meningitidis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48550}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Neisseria meningitidis is a facultatively pathogenic human commensal and strictly adapted to its niche within the human host, the nasopharynx. Not much is known about the regulatory processes required for adaptation to this environment. Therefore the role of the transcriptional regulator NMB1843, one of the two predicted regulators of the MarR family in the meningococcal genome, was investigated. As this gene displayed a high sequence homology to FarR, the Fatty acid resistance Regulator in N. gonorrhoeae, we designated the meningococcal protein FarR (NmFarR). Homology modeling of this protein revealed a dimeric structure with the characteristic winged helix-turn-helix DNA binding motif of the MarR family. NmFarR is highly conserved among meningococcal strains and expression of farR during exponential growth is controlled post-transcriptionally, being highest in the late exponential phase. By means of electrophoretic mobility shift assays (EMSAs) the direct and specific binding of FarR to the farAB promoter region was shown, comparable to its homologue in gonococci. As FarR is involved in fatty acid resistance in N. gonorrhoeae, susceptibility assays with the medium chain lauric acid (C12:0), the long chain saturated palmitic acid (C16:0) and the long chain unsaturated linoleic acid (C18:2) were performed, testing a wide variety of strains of both species. In contrast to the unusually susceptible gonococci, a high intrinsic fatty acid resistance was detected in almost all meningococcal isolates. The molecular basis for this intrinsic resistance in N. meningitidis was elucidated, showing that both a functional FarAB efflux pump system as well as an intact lipopolysaccharide (LPS) are responsible for palmitic acid resistance. However, even despite circumvention of the intrinsic resistance, FarR could not be connected with fatty acid resistance in meningococci. Instead, FarR was shown to directly and specifically repress expression of the Neisseria adhesin A (nadA), a promising vaccine candidate absent in N. gonorrhoeae. Microarray analyses verified these results and disclosed no further similarly regulated genes, rendering the FarR regulon the smallest regulon in meningococci reported until now. The exact FarR binding site within the nadA promoter region was identified as a 16 bp palindromic repeat and its influence on nadA transcription was proved by reporter gene fusion assays. This repression was also shown to be relevant for infection as farR deficient mutant strains displayed an increased attachment to epithelial cells. Furthermore, farR transcription was attested to be repressed upon contact with active complement components within human serum. Concluding, it is shown that FarR adopted a role in meningococcal host niche adaptation, holding the balance between immune evasion by repressing the highly antigenic nadA and host cell attachment via this same adhesin.}, subject = {Transkription }, language = {en} } @phdthesis{Spielmann2010, author = {Spielmann, Fabian}, title = {Mutagenese der Kapsel-O-Acetyltransferase OatC von Serogruppe C Meningokokken}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52775}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {OatC ist die O-Acetyltransferase von Serogruppe C Meningokokken. Sie katalysiert die O-Acetylierung der Sialins{\"a}urekapsel. Das Enzym konnte vor Beginn dieser Arbeit keiner bekannten Gruppe von Enzymen zugeordnet werden. Durch in vivo-Versuche und in vitro-Studien sollten weitere Erkenntnisse zu Lage und Struktur des aktiven Zentrums von OatC gewonnen werden. Die vorliegende Arbeit besteht aus drei Teilen: 1. Es sollte eine Meningokokken-Mutante mit einer Deletion des oatC -Gens hergestellt werden. 2. Das oatC -Gen sollte schrittweise verk{\"u}rzt und in trans auf dem pAP1His Vektor in die oatC-Deletionsmutante eingebracht werden. 3. Gerichtete Mutagenese von Histidinresten, Serin 286 und Aspartat 376 sollte Aussagen {\"u}ber die in vivo-Relevanz der Aminos{\"a}uren erm{\"o}glichen. Die Mutanten wurden im ELISA auf Ihren O-Acetylierungsstatus hin {\"u}berpr{\"u}ft. Die oatC -Deletionsmutante war erwartungsgem{\"a}ß negativ. Bereits die erste Verk{\"u}rzung von OatC um 16 Aminos{\"a}uren f{\"u}hrte zu einem vollst{\"a}ndigen Verlust der O-Acetylierung, der Austausch der Aminos{\"a}uren Histidin 399, Serin 286 und Aspartat 376 durch gerichtete Mutagenese ebenfalls. Wir spekulieren, dass der Verlust des C-Terminus zu einer ver{\"a}nderten Proteinfaltung f{\"u}hrt oder eine katalytische Funktion des Histidin 456 eliminiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit unterst{\"u}tzen die Hypothese, dass OatC der Gruppe der α/β-Hydrolasen zugeordnet werden kann (s. a. Bergfeld et al. 2009). Das katalytische Zentrum besteht aus Serin 286, Aspartat 376 und Histidin 399. Der Bereich um Histidin 456 beeinflusst die Funktion erheblich.}, subject = {OatC}, language = {de} } @phdthesis{vanAlen2010, author = {van Alen, Tessa}, title = {Vergleichende Proteomanalyse von Biofilmen und planktonischen Zellen bei dem humanen Infektionserreger Neisseria meningitidis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52463}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Neisseria meningitidis ist ein humaner Infektionserreger, der Meningitis und Sepsis hervorruft. Das asymptomatische Tr{\"a}gertum im Nasenrachenraum ist entscheidend f{\"u}r die {\"U}bertragung des Bakteriums und dessen Interaktion mit dem menschlichen Wirt. Fr{\"u}here Beobachtungen legen die Annahme nahe, dass Meningo¬kokken im Tonsillengewebe in einem biofilm{\"a}hnlichen Stadium vorliegen. Daher werden in vitro Biofilme als Modell f{\"u}r das Tr{\"a}gertum verwendet. Expressionsunterschiede zwischen Biofilmen und planktonisch gewachsenen pathogenen Neisserien wurden in wenigen Transkriptomanalysen untersucht, w{\"a}hrend bisher keine Proteomanalysen durchgef{\"u}hrt wurden. Kartierungen des Proteoms und des Immunoproteoms von Meningokokken liegen allerdings vor. In dieser Studie wurde das Biofilmproteom des unbekapselten N. meningitidis Stammes WUE3671 im Vergleich zum Proteom der planktonisch gewachsenen Bakterien untersucht. Dazu wurde ein auf Silikonschl{\"a}uchen basierendes Biofilmmodell mit kontinuierlichem Fluss etabliert. Es erfolgte eine Anreicherung bakterieller Biomasse {\"u}ber 48 h, wobei die kolonie-bildenden Einheiten bei 24 h ein Plateau erreichten. Licht- und Elektronen¬mikroskopie belegten die deutliche Zunahme der Biomasse {\"u}ber 48 h und zeigten zudem eine Struktur-ierung des 48 h Biofilms in eine apikale Region mit {\"u}berwiegend vitalen Meningokokken und eine basale Region mit einer verst{\"a}rkten Anzahl von Bakterien mit avitalem Erscheinungs-bild. Das Proteom von N. meningitidis Biofilmen, die 24 beziehungsweise 48 h gewachsen waren, wurde mit dem einer exponentiell gewachsenen planktonischen Kultur mit 2D-Gelelektro¬phorese verglichen. Unterschiedlich exprimierte Proteine wurden mit Massen-spektrometrie identifiziert und die Ergebnisse mit Spectral Counting und, wenn m{\"o}glich, mit spezifischen Antik{\"o}rpern abgesichert. Die Expression von ungef{\"a}hr 2 \% aller Proteinspots im Biofilm unterschied sich von der in planktonischen Zellen wenigstens um das 2-fache. Es wurden Ver{\"a}nderungen beobachtet, die mit einem N{\"a}hrstoff- und Sauerstoffmangel sowie einer Zunahme von reaktiven Sauerstoffspezies (reactive oxygen species, ROS) in Verbindung gebracht werden k{\"o}nnen. Die Expression der Proteine SodC und MntC war im Biofilm deutlich erh{\"o}ht, was mutmaßlich auf ROS im Biofilm zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass MntC in der Tat essentiell f{\"u}r Biofilmwachstum, nicht aber f{\"u}r planktonisches Wachstum ist. Die Daten zu SodC und MntC legen die Hypothese nahe, dass Meningokokken im Biofilm trainiert werden mit Mediatoren des Immunsystems, wie ROS, umzugehen. Zudem wird NMB0573, ein Lrp-Homolog, als wesentlicher globaler Regulator f{\"u}r metabolische Anpassungen im Biofilm postuliert. Es konnte {\"u}ber die Proteomanalyse hinaus gezeigt werden, dass die Adh{\"a}sine Opc und Opa, die unter der Kontrolle von NMB0573 stehen, im Biofilm vermindert exprimiert werden.}, subject = {Biofilm}, language = {de} } @phdthesis{Raspe2011, author = {Raspe, Matthias Eduard}, title = {Zellul{\"a}re Invasivit{\"a}t und molekulare Marker von kolonisierenden und Infektions-assoziierten Methicillin resistenten Staphylococcus aureus-Isolaten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69444}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Hintergrund: Zunehmend wird der Eigenschaft von Staphylococcus aureus als fakultativ intrazellul{\"a}rem Erreger Bedeutung zugemessen. Ein direkter Nachweis der in vivo Relevanz von fakultativ intrazellul{\"a}rem S. aureus bleibt allerdings bisher aus. Der Mechanismus zellul{\"a}rer Invasivit{\"a}t ist bekannt und korreliert mit verschiedenen molekularen Markern (spa-Typ, SCCmec-Typ und pls/Pls). In dieser Studie wurde die Zuverl{\"a}ssigkeit und Ausweitbarkeit dieser Marker getestet. Des Weiteren wurde {\"u}berpr{\"u}ft, ob sich die zellul{\"a}re Invasivit{\"a}t von kolonisierenden und Infektions-assoziierten MRSA-Isolaten unterscheidet und, ob die alleinige Bestimmung molekularer Marker in vitro die Virulenz eines Isolats in vivo abzusch{\"a}tzen vermag. Methoden:Insgesamt wurden 109 MRSA-Isolate gesammelt, molekular charakterisiert (spa-Typ, BURP-Analyse, SCCmec-Typ, pls, agr-Typ, H{\"a}molyseverhalten) und das Potential zellul{\"a}rer Invasivit{\"a}t in vitro ermittelt. Die Assoziation eines Isolates mit einer Infektion in vivo wurde nachverfolgt (93 Kolonisierer versus 16 Infektions-assoziierte-Isolate). Zus{\"a}tzlich wurde eine Referenzgruppe aus 13 S. aureus-Isolaten etabliert, die klinisch mit vergleichsweise invasiven Infektionen assoziiert waren (12 Osteomyelitis-Isolate und 1 Endokarditis-Isolat). Ergebnisse: Die bekannten molekularen Marker zellul{\"a}rer Invasivit{\"a}t korrelieren zuverl{\"a}ssig in einer Population klinischer MRSA-Isolate und lassen sich auch auf bisher nicht bekannte (spa- und SCCmec-) Typen ausweiten. Das H{\"a}molyseverhalten korrelierte nicht mit der zellul{\"a}ren Invasivit{\"a}t. Der agr-Typ wurde als weiterer molekularer Marker identifiziert. Die zellul{\"a}re Invasivit{\"a}t war unabh{\"a}ngig von der Etablierung einer Infektion in vivo (mediane Invasivit{\"a}t der Kolonisierer 100\% versus 108\% der Infektions-assoziierten Studienisolate und 110\% der externen Referenzisolate). Des Weiteren waren die molekularen Marker spa- und agr-Typ nicht in der Lage, die Virulenz eines MRSA-Isolats in vivo abzusch{\"a}tzen. Diskussion: Die zellul{\"a}re Invasivit{\"a}t klinischer MRSA-Isolate korreliert zuverl{\"a}ssig mit molekularen Markern. Allerdings verm{\"o}gen weder die zellul{\"a}re Invasivit{\"a}t, noch mit ihr assoziierte molekulare Marker die Etablierung einer Infektion in vivo vorherzusagen. Beide scheinen also als Surrogat-Parameter zur Absch{\"a}tzung der klinischen Virulenz eines Isolats ungeeignet. Zur Kl{\"a}rung der Frage, ob molekulare Marker zellul{\"a}rer Invasivit{\"a}t in anderen Abschnitten der Pathogenese von S. aureus- Infektionen eine Rolle spielen, bedarf es weiterer Studien.}, subject = {MRSA}, language = {de} } @phdthesis{Pasquet2014, author = {Pasquet, Vivian}, title = {Characterization of thioredoxin and glutathione reductase activities of Mesocestoides vogae, a flatworm parasite useful as a laboratory model for the screening of drugs.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-106759}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Flatworm parasites (platyhelminths) cause serious infection diseases in humans, such as schistosomiasis and hydatid disease, mainly prevalent in developing countries. However, the current repertoire of drug armamentarium used to combat flatworm infections is limited. For instance, praziquantel is the only drug available for mass treatment of Schistosoma infections. In contrast to their hosts, flatworm parasites possess a distinct redox arrangement of redox pathways in which the selenoenzyme thioredoxin glutathione reductase (TGR) controls the overall redox homeostasis. Interference with this enzyme leads to parasite death. Hence, this key redox enzyme seems to be a new promising drug target against flatworm infections. Because most flatworms are difficult to cultivate in the laboratory (e.g. Echinococcus granulosus experimental infection in mice takes about 10 month to develop into cysts), this work was focused on Mesocestoides vogae (syn. corti), a non-human flatworm parasite which is an interesting laboratory model to study other flatworm infections: it is very rare in humans, can be easily manipulated both in vivo and in vitro and grows extremely fast in mice. With the aim to assess TGR inhibitors as possible drugs to treat flatworm infections, the thioredoxin and glutathione pathways of M.vogae were studied. Here, the objectives were to study whether the biochemical pathways that maintain the redox homeostasis in M. vogae conform to the general biochemical scenario proposed for other platyhelminth parasites. Here, it was proven that M. vogae extracts possess both thioredoxin and glutathione reductase activities. The thioredoxin and glutathione reductase activities were partially purified from total extracts by a combination of ammonium sulfate precipitation, anion exchange and hydroxyapatite chromatography. Both activities co-purified in all steps which strongly indicates the existence of TGR rather than a single TR and GR. Furthermore partially purified activities could be inhibited by the organogold compound auranofin, a known TGR inhibitor. Moreover, the glutathione reductase activity displays hysteresis (a peculiar kinetic behavior) at high concentrations of oxidised glutathione, a feature typical of flatworm TGRs, but not of conventional GR. Although M. vogae activities could not be purified to homogeneity, the overall results strongly indicate that this flatworm possesses TGR and lacks conventional GR and TR. Furthermore the thiadiazole WPQ75 and the N-oxide VL16E (a furoxan derivate) were identified as inhibitors of TGR activity of M.vogae at a 10 µM concentration. These inhibitors were able to kill M.vogae larval worms in vitro as well as in experimental infection in mice. Due to the existence of TGR activity in M.vogae, the possibility to inhibit this activity with recently discovered inhibitors of flatworm TGR and the successes achieved by testing these inhibitors both in vitro and in vivo, it is strongly evident that M. vogae would be an excellent model to assess TGR inhibitors in flatworm infections.}, subject = {Thioredoxin}, language = {en} } @article{BrehmKomguepNonoLutz2014, author = {Brehm, Klaus and Komguep Nono, Justin and Lutz, Manfred B.}, title = {EmTIP, a T-Cell Immunomodulatory Protein Secreted by the Tapeworm Echinococcus multilocularis Is Important}, doi = {10.1371/journal.pntd.0002632}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-111407}, year = {2014}, abstract = {Background Alveolar echinococcosis (AE), caused by the metacestode of the tapeworm Echinococcus multilocularis, is a lethal zoonosis associated with host immunomodulation. T helper cells are instrumental to control the disease in the host. Whereas Th1 cells can restrict parasite proliferation, Th2 immune responses are associated with parasite proliferation. Although the early phase of host colonization by E. multilocularis is dominated by a potentially parasitocidal Th1 immune response, the molecular basis of this response is unknown. Principal Findings We describe EmTIP, an E. multilocularis homologue of the human T-cell immunomodulatory protein, TIP. By immunohistochemistry we show EmTIP localization to the intercellular space within parasite larvae. Immunoprecipitation and Western blot experiments revealed the presence of EmTIP in the excretory/secretory (E/S) products of parasite primary cell cultures, representing the early developing metacestode, but not in those of mature metacestode vesicles. Using an in vitro T-cell stimulation assay, we found that primary cell E/S products promoted interferon (IFN)-γ release by murine CD4+ T-cells, whereas metacestode E/S products did not. IFN-γ release by T-cells exposed to parasite products was abrogated by an anti-EmTIP antibody. When recombinantly expressed, EmTIP promoted IFN-γ release by CD4+ T-cells in vitro. After incubation with anti-EmTIP antibody, primary cells showed an impaired ability to proliferate and to form metacestode vesicles in vitro. Conclusions We provide for the first time a possible explanation for the early Th1 response observed during E. multilocularis infections. Our data indicate that parasite primary cells release a T-cell immunomodulatory protein, EmTIP, capable of promoting IFN-γ release by CD4+ T-cells, which is probably driving or supporting the onset of the early Th1 response during AE. The impairment of primary cell proliferation and the inhibition of metacestode vesicle formation by anti-EmTIP antibodies suggest that this factor fulfills an important role in early E. multilocularis development within the intermediate host.}, language = {en} } @article{GeyerChalmersMacKintoshetal.2013, author = {Geyer, Kathrin K. and Chalmers, Iain W. and MacKintosh, Neil and Hirst, Julie E. and Geoghegan, Rory and Badets, Mathieu and Brophy, Peter M. and Brehm, Klaus and Hoffmann, Karl F.}, title = {Cytosine methylation is a conserved epigenetic feature found throughout the phylum Platyhelminthes}, series = {BMC Genomics}, volume = {14}, journal = {BMC Genomics}, number = {462}, issn = {1471-2164}, doi = {10.1186/1471-2164-14-462}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121892}, year = {2013}, abstract = {Background: The phylum Platyhelminthes (flatworms) contains an important group of bilaterian organisms responsible for many debilitating and chronic infectious diseases of human and animal populations inhabiting the planet today. In addition to their biomedical and veterinary relevance, some platyhelminths are also frequently used models for understanding tissue regeneration and stem cell biology. Therefore, the molecular (genetic and epigenetic) characteristics that underlie trophic specialism, pathogenicity or developmental maturation are likely to be pivotal in our continued studies of this important metazoan group. Indeed, in contrast to earlier studies that failed to detect evidence of cytosine or adenine methylation in parasitic flatworm taxa, our laboratory has recently defined a critical role for cytosine methylation in Schistosoma mansoni oviposition, egg maturation and ovarian development. Thus, in order to identify whether this epigenetic modification features in other platyhelminth species or is a novelty of S. mansoni, we conducted a study simultaneously surveying for DNA methylation machinery components and DNA methylation marks throughout the phylum using both parasitic and non-parasitic representatives. Results: Firstly, using both S. mansoni DNA methyltransferase 2 (SmDNMT2) and methyl-CpG binding domain protein (SmMBD) as query sequences, we illustrate that essential DNA methylation machinery components are well conserved throughout the phylum. Secondly, using both molecular (methylation specific amplification polymorphism, MSAP) and immunological (enzyme-linked immunoabsorbent assay, ELISA) methodologies, we demonstrate that representative species (Echinococcus multilocularis, Protopolystoma xenopodis, Schistosoma haematobium, Schistosoma japonicum, Fasciola hepatica and Polycelis nigra) within all four platyhelminth classes (Cestoda, Monogenea, Trematoda and 'Turbellaria') contain methylated cytosines within their genome compartments. Conclusions: Collectively, these findings provide the first direct evidence for a functionally conserved and enzymatically active DNA methylation system throughout the Platyhelminthes. Defining how this epigenetic feature shapes phenotypic diversity and development within the phylum represents an exciting new area of metazoan biology.}, language = {en} } @article{DeogratiasMushiPaternoetal.2014, author = {Deogratias, Anna-Pendo and Mushi, Martha F. and Paterno, Laurent and Tappe, Dennis and Seni, Jeremiah and Kabymera, Rogatus and Kidenya, Benson R. and Mshana, Stephen E.}, title = {Prevalence and determinants of Campylobacter infection among under five children with acute watery diarrhea in Mwanza, North Tanzania}, series = {Archives of Public Health}, volume = {72}, journal = {Archives of Public Health}, number = {17}, doi = {10.1186/2049-3258-72-17}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-120749}, year = {2014}, abstract = {BACKGROUND: Campylobacteriosis, a zoonotic bacterial disease observed world-wide, is becoming the most commonly recognized cause of bacterial gastroenteritis in humans. This study was done to determine the prevalence and determinants of Campylobacter infection among under-fives with acute watery diarrhea in Mwanza City, Tanzania. METHOD: This cross-sectional hospital-based study was conducted at Bugando Medical Centre (BMC) and Sekou Toure Hospital in Mwanza City. All inpatients and outpatients under-fives who met the inclusion criteria from October 2012 to April 2013 were enrolled in the study. Demographic and clinical data were obtained using standardized data collection tools. Stool samples were collected for gram staining and culture for Campylobacter spp. on Preston selective agar media. In addition, blood slides for malaria and HIV tests were done to all patients. RESULTS: A total of 300 children were enrolled with a median age of 12 [interquartile range, 8-19] months. Of these, 169 (56.5\%) were from BMC and 131 (43.7\%) from Sekou-Toure hospital. One hundred and seventy (56.7\%) of the participating children were male. Of 300 under-fives with acute watery diarrhea, 29 patients (9.7\%) were found to have Campylobacter infection. A significant higher number of children with Campylobacter infection were found in Sekou Toure hospital compared to BMC [16.0\% (21/29) versus 4.7\% (8/29), p = 0.002)]. Age above 2 years was independently found to predict campylobacter infection (OR: 2.9, 95\% CI 1.1-7.7, p = 0.0037). Of 30 patients with a positive blood slide for Plasmodium falciparum, 20.0\% were also positive for Campylobacter infection (OR: 3.9, 95\% CI 1.2-10.1, p = 0.021). CONCLUSION: Campylobacter infection shows a comparatively low prevalence in under-fives with acute watery diarrhea in Mwanza city and is independently associated with positive slides for malaria and an age above 2 years. Further studies are needed to type the most prevalent Campylobacter species and to determine their antibiotic susceptibility pattern.}, language = {en} } @article{BrehonyTrotterRamsayetal.2014, author = {Brehony, Carina and Trotter, Caronline L. and Ramsay, Mary E. and Chandra, Manosree and Jolley, Keith A. and van der Ende, Arie and Carion, Fran{\c{c}}oise and Berthelsen, Lene and Hoffmann, Steen and Harðard{\´o}ttir, Hj{\"o}rd{\´i}s and Vazques, Julio A. and Murphy, Karen and Toropainen, Maija and Cani{\c{c}}a, Manuela and Ferreira, Eugenia and Diggle, Mathew and Edwards, Giles F. and Taha, Muhamed-Kheir and Stefanelli, Paola and Kriz, Paula and Gray, Steve J. and Fox, Andrew J. and Jacobsson, Susanne and Claus, Heike and Vogel, Ulrich and Tzanakaki, Georgina and Heuberger, Sigrid and Caugant, Dominique A. and Frosch, Matthias and Maiden, Martin C. J.}, title = {Implications of Differential Age Distribution of Disease-Associated Meningococcal Lineages for Vaccine Development}, series = {Clinical and Vaccine Immunology : CVI}, volume = {21}, journal = {Clinical and Vaccine Immunology : CVI}, number = {6}, doi = {10.1128/cvi.00133-14}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-120808}, pages = {847-53}, year = {2014}, abstract = {New vaccines targeting meningococci expressing serogroup B polysaccharide have been developed, with some being licensed in Europe. Coverage depends on the distribution of disease-associated genotypes, which may vary by age. It is well established that a small number of hyperinvasive lineages account for most disease, and these lineages are associated with particular antigens, including vaccine candidates. A collection of 4,048 representative meningococcal disease isolates from 18 European countries, collected over a 3-year period, were characterized by multilocus sequence typing (MLST). Age data were available for 3,147 isolates. The proportions of hyperinvasive lineages, identified as particular clonal complexes (ccs) by MLST, differed among age groups. Subjects <1 year of age experienced lower risk of sequence type 11 (ST-11) cc, ST-32 cc, and ST-269 cc disease and higher risk of disease due to unassigned STs, 1- to 4-year-olds experienced lower risk of ST-11 cc and ST-32 cc disease, 5- to 14-year-olds were less likely to experience ST-11 cc and ST-269 cc disease, and ≥25-year-olds were more likely to experience disease due to less common ccs and unassigned STs. Younger and older subjects were vulnerable to a more diverse set of genotypes, indicating the more clonal nature of genotypes affecting adolescents and young adults. Knowledge of temporal and spatial diversity and the dynamics of meningococcal populations is essential for disease control by vaccines, as coverage is lineage specific. The nonrandom age distribution of hyperinvasive lineages has consequences for the design and implementation of vaccines, as different variants, or perhaps targets, may be required for different age groups.}, language = {en} } @article{LichteneggerBinaRoieretal.2014, author = {Lichtenegger, Sabine and Bina, Isabelle and Roier, Sandro and Bauernfeind, Stilla and Keidel, Kristina and Schild, Stefan and Anthony, Mark and Reidl, Joachim}, title = {Characterization of lactate utilization and its implication on the physiology of Haemophilus influenzae}, series = {International Journal of Medical Microbiology}, volume = {304}, journal = {International Journal of Medical Microbiology}, number = {3-4}, doi = {10.1016/j.ijmm.2014.02.010}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121335}, pages = {490-8}, year = {2014}, abstract = {Haemophilus influenzae is a Gram-negative bacillus and a frequent commensal of the human nasopharynx. Earlier work demonstrated that in H. influenzae type b, l-lactate metabolism is associated with serum resistance and in vivo survival of the organism. To further gain insight into lactate utilization of the non-typeable (NTHi) isolate 2019 and laboratory prototype strain Rd KW20, deletion mutants of the l-lactate dehydrogenase (lctD) and permease (lctP) were generated and characterized. It is shown, that the apparent KM of l-lactate uptake is 20.1μM as determined for strain Rd KW20. Comparison of the COPD isolate NTHi 2019-R with the corresponding lctP knockout strain for survival in human serum revealed no lactate dependent serum resistance. In contrast, we observed a 4-fold attenuation of the mutant strain in a murine model of nasopharyngeal colonization. Characterization of lctP transcriptional control shows that the lactate utilization system in H. influenzae is not an inductor inducible system. Rather negative feedback regulation was observed in the presence of l-lactate and this is dependent on the ArcAB regulatory system. Additionally, for 2019 it was found that lactate may have signaling function leading to increased cell growth in late log phase under conditions where no l-lactate is metabolized. This effect seems to be ArcA independent and was not observed in strain Rd KW20. We conclude that l-lactate is an important carbon-source and may act as host specific signal substrate which fine tunes the globally acting ArcAB regulon and may additionally affect a yet unknown signaling system and thus may contribute to enhanced in vivo survival.}, language = {en} } @article{MaidenFrosch2012, author = {Maiden, Martin C. J. and Frosch, Matthias}, title = {Can we, should we, eradicate the meningococcus?}, series = {Vaccine}, volume = {30}, journal = {Vaccine}, number = {Suppl. 2}, doi = {10.1016/j.vaccine.2011.12.068}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125646}, pages = {B52-B56}, year = {2012}, abstract = {The eradication of infectious agents is an attractive means of disease control that, to date, has been achieved for only one human pathogen, the smallpox virus. The introduction of vaccines against Neisseria meningitidis into immunisation schedules, and particularly the conjugate polysaccharide vaccines which can interrupt transmission, raises the question of whether disease caused by this obligate human bacterium can be controlled, eliminated, or even eradicated. The limited number of meningococcal serogroups, lack of an animal reservoir, and importance of meningococcal disease are considerations in favour of eradication; however, the commensal nature of most infections, the high diversity of meningococcal populations, and the lack of comprehensive vaccines are all factors that suggest that this is not feasible. Indeed, any such attempt might be harmful by perturbing the human microbiome and its interaction with the immune system. On balance, the control and possible elimination of disease caused by particular disease-associated meningococcal genotypes is a more achievable and worthwhile goal.}, language = {en} } @phdthesis{Bernthaler2009, author = {Bernthaler, Peter}, title = {Charakterisierung und Funktionsanalyse von EmRSK4, einem TGF-beta Typ II-Rezeptor aus Echinococcus multilocularis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37244}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Alveol{\"a}re Echinokokkose ist eine bedeutende, gef{\"a}hrliche Parasitose des Menschen. {\"U}ber die molekularen Grundlagen und Mechanismen der Wirt-Parasit- Interaktion ist bislang nur wenig bekannt. In den letzten Jahren konnten Hinweise erlangt werden, dass Wirt und Parasit {\"u}ber evolutionsgeschichtlich konservierte Signalsysteme kommunizieren. Eines dieser Systeme ist das TGF-b/BMP-Signaltransduktionssystem. TGF-\&\#946;-Signaltransduktionskomponenten steuern grundlegende Prozesse der Entwicklung und Differenzierung in allen Tieren. {\"U}ber dieses Signalsystem wird ein weites Spektrum von zellul{\"a}ren Prozessen wie Proliferation, Apoptose und Differenzierung reguliert. Dieses System besteht aus strukturell verwandten Zytokinen der TGF-\&\#946; (transforming growth factor \&\#946;) bzw. BMP (bone morphogenetic protein)-Familie, membranst{\"a}ndigen Rezeptoren der TGF-\&\#946;-Rezeptorfamilie (Typ I und Typ II) sowie intrazellul{\"a}ren Signaltransduktoren der Smad-Familie. Bislang konnten verschiedene Echinokokken Smad-Faktoren (EmSmadA, EmSmadB, EmSmadC und EmSmadD) sowie drei Echinokokken Rezeptoren der Typ I Familie (EmRSK1, EmRSK2, EmRSK3) in E. multilocularis identifiziert werden. Ein Mitglied der TGF-\&\#946; Typ II-Rezeptorfamilie war bislang noch nicht beschrieben. In dieser Arbeit wird ein solches Molek{\"u}l vorgestellt, EmRSK4 (=TGF-b Typ IISerin/ Threonin Kinase Rezeptor aus Echinococcus multilocularis). Genexpressionsanalysen und immunhistochemische Untersuchungen zeigen an, dass EmRSK4 in der Germinalschicht des E. multilocularis Metacestoden zusammen mit EmRSK1 (=BMP Typ I-Serin/Threonin Kinase Rezeptor) exprimiert wird. Studien an heterolog exprimierten Rezeptoren zeigten, dass EmRSK4 funktionell aktiv ist und mit humanen Typ I-Rezeptoren einen Komplex bilden kann. Diese Studien zeigen auch, dass EmRSK4 mit EmRSK1 einen aktiven heterologen Typ I-/Typ II-Rezeptorkomplex in HEK293-T Zellen bildet, der durch Wirts-BMP2 stimuliert wird und EmSmadB aktiviert. In Untersuchungen mit EmRSK2 (= TGF-\&\#946; Typ ISerin/ Threonin Kinase Rezeptor) konnte gezeigt werden, dass bei Anwesenheit beider Rezeptoren, EmRSK2 und EmRSK4, eine Phosphorylierung von EmSmadC nachweisbar ist, w{\"a}hrend eine Phosphorylierung von EmSmadA auch ohne die Anwesenheit von EmRSK4 stattfindet. Desweiteren konnte gezeigt werden, dass der Inhibitor SB-431452 die Kinaseaktivit{\"a}t von EmRSK2 hemmt. Nach Zugabe von exogenem BMP2 zu Metazestodenvesikel konnten Hinweise erhalten werden, dass ein bislang noch nicht charakterisiertes, zus{\"a}tzliches EmSmad aktiviert wird. Zusammengenommen l{\"a}sst die Co-Expression von EmRSK1 mit EmRSK4 in der Germinalschicht, die Bildung eines BMP-responsiven Komplexes aus beiden Rezeptoren und die Phosphorylierung mindestens eines zellul{\"a}ren Faktors nach exogener Zugabe von Wirts-BMP2 zu Metacestodenvesikeln darauf schließen, dass beide Rezeptoren w{\"a}hrend einer Infektion an der Sensierung von BMP Signalen des Wirts beteiligt sein k{\"o}nnten}, subject = {Fuchsbandwurm}, language = {de} } @phdthesis{Weber2007, author = {Weber, Martin V. R. H.}, title = {Populationsbiologische und pathogenetische Aspekte von Neisseria meningitidis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25775}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Meningokokken sind nach wie vor eine wichtige Ursache f{\"u}r Gehirnhautentz{\"u}ndungen und Sepsen weltweit, vor allem bei Kindern und Jugendlichen. Weil viele Pathomechanismen dieses Erregers bislang noch unvollst{\"a}ndig verstanden sind, wurden im Rahmen der vorliegenden Doktorarbeit populationsbiologische und pathogenetische Aspekte von Neisseria meningitidis untersucht. Die Kapsel ist der haupts{\"a}chliche Pathogenit{\"a}tsfaktor von Meningokokken und wichtig f{\"u}r die Besiedelung von neuen Wirten. Isolate von symptomfreien Tr{\"a}gern sind allerdings h{\"a}ufig unbekapselt. Um Ursachen oder Mechanismen f{\"u}r den Verlust der Kapselexpression aufzudecken, wurden insgesamt 166 Isolate der Bayerischen Meningokokkentr{\"a}gerstudie untersucht. Alle Isolate besaßen s{\"a}mtliche zur Kapselsynthese notwendigen Gene, exprimierten aber keine Kapsel. Bei 39 Isolaten fanden sich L{\"a}ngenvariationen in homopolymeren Sequenzen (slipped strand mispairing, SSM) in den Genen siaA und siaD. 46 Isolate enthielten Insertionselemente (IS1301, IS1016 und IS1106) in den Genen der Kapselsynthese. Irreversible Mutationen (Deletionen, Insertionen, Basensubstitutionen) wurden bei 47 Isolaten gefunden. Ver{\"a}nderungen der Promotorregion schienen keine Rolle zu spielen. Es wurden bei insgesamt sechs Isolaten zwei nicht-synonyme Mutationen in unmittelbarer N{\"a}he zum putativen aktiven Zentrum der UDP-N- Acetylglukosamin-2-Epimerase entdeckt, die einen Verlust der Kapselsynthese erkl{\"a}ren k{\"o}nnten. Insgesamt wurden keine Akkumulationen von Mutationen in defekten Genen gefunden und es gab auch keine Korrelationen zwischen den verschieden Ursachen und bestimmten klonalen Linien. Die erhaltenen Ergebnisse legen nahe, dass die meisten der zur Blockierung der Kapselexpression f{\"u}hrenden Ereignisse erst im aktuellen Wirt aufgetreten sind und dass zumindest bei bestimmten klonalen Linien die Verbreitung von der Expression einer Kapsel abh{\"a}ngig ist. Viele pathogene Bakterien nutzen zur Infektion des Menschen die ubiquit{\"a}r im K{\"o}rper vorkommende Protease Plasmin. Dazu binden diese Plasmin oder das Proenzym Plasminogen. Auch Meningokokken interagieren mit Plasmin und Plasminogen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnten drei Rezeptormolek{\"u}le f{\"u}r Plasminogen identifiziert werden. Die drei Proteine Enolase, DnaK und Peroxiredoxin konnten mit verschiedenen Methoden auf der Oberfl{\"a}che der Erreger nachgewiesen werden. Die Bindung des Plasminogens ist bei Meningokokken ausschließlich {\"u}ber Lysinreste der Rezeptoren vermittelt, die C-terminalen Lysinreste der hier identifizierten Rezeptormolek{\"u}le spielen aber, wenn {\"u}berhaupt, nur eine untergeordnete Rolle. Die Bindung von Plasminogen war durch rekombinante Rezeptorproteine konzentrationsabh{\"a}ngig inhibierbar. Plasminogen konnte von Meningokokken auch aus dem Serum rekrutiert werden. Gebundenes Plasminogen war mit uPA (Urokinase Plasminogen Aktivator) aktivierbar und physiologisch aktiv, was durch die Degradation von Fibrinogen nachgewiesen wurde. Das gebundene Plasmin wurde durch die Bakterien vor der Desaktivierung durch \&\#945;2- Antiplasmin gesch{\"u}tzt. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass Meningokokken auch mit weiteren Faktoren des Fibrinolyse-Systems (uPA) interagieren. Sie rekrutierten uPA an ihre Oberfl{\"a}che und gebundenes uPA war physiologisch aktiv. Die erhaltenen Ergebnisse best{\"a}rken die These, dass Meningokokken die Faktoren des Fibrinolyse-Systems f{\"u}r ihre Pathogenese nutzen.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {de} } @phdthesis{Fuss2020, author = {Fuß, Antje}, title = {Evaluierung des Nachweises von Schistosoma mansoni DNA mittels Real-Time PCR in verschiedenen humanen Proben sowie den Zwischenwirtschnecken in einer Hochpr{\"a}valenzregion am Viktoriasee in Tansania}, doi = {10.25972/OPUS-21506}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-215061}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die Schistosomiasis ist nach wie vor eine der h{\"a}ufigsten parasit{\"a}ren Erkrankungen der Welt und verursacht erhebliche gesundheitliche und wirtschaftliche Folgen, insbesondere in {\"a}rmeren, l{\"a}ndlichen Regionen. Durch Immunreaktionen auf die im Wirt abgelegten Eier des Parasiten k{\"o}nnen sich chronische Verlaufsformen manifestieren. Dabei kann es zu irreversiblen Sch{\"a}den kommen. Um dies zu verhindern sind eine fr{\"u}he und sichere Diagnose sowie eine Behandlung mit Praziquantel (PZQ) unabdingbar. Zudem spielt der zuverl{\"a}ssige Nachweis der Schistosomiasis eine Schl{\"u}sselrolle bei der {\"U}berwachung, Pr{\"a}vention und Kontrolle der Erkrankung. In epidemiologischen Studien findet am h{\"a}ufigsten die mikroskopische Kato-Katz (KK)-Methode zum Nachweis von Schistosoma mansoni Eiern im Stuhl Anwendung. Dieses Verfahren ist {\"a}ußerst spezifisch und bietet die M{\"o}glichkeit der Quantifizierung, wodurch die Intensit{\"a}t der vorliegenden Infektion bestimmt werden kann. Die Sensitivit{\"a}t der Testmethode ist jedoch nur moderat, insbesondere bei einer niedrigen Infektionsintensit{\"a}t. Zudem kann eine Infektion erst nach der Pr{\"a}patenzzeit nachgewiesen werden. Der ebenfalls h{\"a}ufig eingesetzte urinbasierte Point-of-Care Circulating Cathodic Antigen (POC-CCA)-Test weist zwar eine h{\"o}here Sensitivit{\"a}t aber geringere Spezifit{\"a}t als das KK-Verfahren auf. Als hochsensitive und sehr spezifische Methode zur Diagnose der Schistosomiasis hat sich der Nachweis von Schistosoma-spezifischer DNA mittels Real-Time PCR herausgestellt. Allerdings wird f{\"u}r die Durchf{\"u}hrung dieser Technik ein gut ausgestattetes Labor ben{\"o}tigt, das sich in der Regel nicht in unmittelbarer N{\"a}he zum Patienten im Feld befindet. Daher ist es besonders wichtig, {\"u}ber praktikable und schnelle Konservierungsmethoden zu verf{\"u}gen, die bevor die Extraktion und Amplifikation der DNA stattfindet, einen einfachen Transport und eine einfache Lagerung des Probenmaterials erm{\"o}glichen. Das Ziel des ersten Teils der vorliegenden Arbeit war, die Sensitivit{\"a}t und Spezifit{\"a}t der klassischerweise verwendeten KK-Methode und des POC-CCA-Tests mit der Real-Time PCR- Methode unter Verwendung von Stuhlproben, Urinproben, Serumproben sowie auf Filterpapier getrocknete Blutproben (dried blood spots - DBSs) zu vergleichen. Zudem wurde die Anwendbarkeit der Real-Time PCR aus Serum- und Urinproben zur Therapiekontrolle {\"u}berpr{\"u}ft. Die dazu notwendigen Studien wurden alle in der Region Mwanza in Tansania durchgef{\"u}hrt, welche als hochendemisch f{\"u}r S. mansoni gilt. F{\"u}r die Untersuchungen zur stuhlbasierten Real-Time PCR wurden als Studienteilnehmer Schulkinder gew{\"a}hlt. Aufgrund der erforderlichen Blutabnahme wurden die anderen Teilstudien nur mit erwachsenen Probanden durchgef{\"u}hrt. Unter Verwendung der KK-Methode als Goldstandard erzielten die Real-Time PCR aus Stuhlproben und der POC-CCA-Test sehr hohe Sensitivit{\"a}ten von 99,5\% bzw. 89,7\%, jedoch nur geringe Spezifit{\"a}ten von 29,55\% und 22,73\%. Die KK-Methode weist bekanntermaßen nur eine geringe bis moderate Sensitivit{\"a}t auf und ist daher nicht gut als Referenz geeignet. Deshalb wurde zus{\"a}tzlich eine latente Klassenanalyse angewandt, um die tats{\"a}chlich Erkrankten zu ermitteln und anhand dieser die diagnostische G{\"u}te der verwendeten Tests zu bestimmen. Hier zeigte der POC-CCA-Test die h{\"o}chste Sensitivit{\"a}t (99,5\%) sowie eine Spezifit{\"a}t von 63,4\%. Der Real-Time PCR-Test hatte eine Sensitivit{\"a}t von 98,7\% und die h{\"o}chste Spezifit{\"a}t (81,2\%). Die Spezifit{\"a}t der KK-Technik betrug 72,8\%, die Sensitivit{\"a}t war signifikant niedriger (89,7\%) als bei den anderen beiden Methoden. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass der POC-CCA-Schnelltest empfindlicher ist als die KK-Methode und zum Screening von S. mansoni-Infektionen eingesetzt werden kann. Die Stuhl-PCR war zwar ebenfalls hochsensitiv und zeigte unter den drei getesteten Diagnoseverfahren die h{\"o}chste Spezifit{\"a}t, aber aufgrund der h{\"o}heren Kosten und der komplizierten Anwendung sollte f{\"u}r epidemiologische Untersuchungen in Hochpr{\"a}valenzregionen der POC-CCA-Test bevorzugt werden. Bei unklaren Diagnosen kann die Real-Time PCR-Methode als Best{\"a}tigungstest Anwendung finden. In der Teilstudie zur serum- und urinbasierten Real-Time PCR in einer endemischen Region vor und nach der Behandlung mit PZQ wurden folgende Ergebnisse erzielt: Unter Verwendung einer kombinierten Referenz aus den Ergebnissen des parasitologischen KK-Tests und / oder der serumbasierten PCR konnte zu Studienbeginn eine Pr{\"a}valenz von S. mansoni von 77,1\% ermittelt werden. In Bezug auf die Sensitivit{\"a}t zeigte der DNA-Nachweis aus Serum (96,3\%) und der POC-CCA-Assay (77,8\%) die h{\"o}chsten Ergebnisse. Die urinbasierte Real-Time PCR zeigte die geringste Empfindlichkeit (33,3\%). Durch die Behandlung mit Praziquantel wurde eine signifikante Reduktion der S. mansoni Pr{\"a}valenz erreicht. Zwanzig Wochen nach Therapie konnte durch die KK-Methode keine, mit dem POC-CCA-Test 33,3\% und mit der serumbasierten Real-Time PCR 58,3\% Infektionen festgestellt werden. Die Analyse der mittels der serumbasierten PCR bestimmten mittleren Ct-Werte im zeitlichen Verlauf zeigte, dass dieser eine Woche nach der Behandlung signifikant abnahm (von 30,3 auf 28) und 20 Wochen sp{\"a}ter {\"u}ber den Basiswert (34,9) anstieg. Der Ct-Wert ist umgekehrt proportional zur DNA-Ausgangsmenge, die in die PCR eingesetzt wurde. Dies deutet darauf hin, dass kurz nach der Therapie ein DNA-Anstieg zu verzeichnen war und 20 Wochen sp{\"a}ter weniger DNA als zu Beginn der Studie nachweisbar war. Dieser DNA-Verlauf l{\"a}sst verschiedene Interpretationsm{\"o}glichkeiten zu. Die Daten zeigen jedoch, dass die serumbasierte Real-Time PCR eine ausgezeichnete diagnostische Genauigkeit aufweist. Da die nachgewiesene DNA jedoch keine R{\"u}ckschl{\"u}sse auf das Parasitenstadium zul{\"a}sst und es sich hierbei auch um DNA aus im Gewebe verbliebenen Eiern oder Reinfektionen handeln k{\"o}nnte, ist diese Methode in Hochpr{\"a}valenz- Regionen nicht zur Therapiekontrolle geeignet. Die Verwendung von Urin zum DNA-Nachweis erzielte keine vielversprechenden Ergebnisse. Die Sensitivit{\"a}t der Real-Time PCR aus DBSs war ebenfalls sehr gering (45,4\%) und kann ohne weitere ausf{\"u}hrliche Testung hinsichtlich Lagertemperatur, Lagerdauer, verschiedener Filterpapierarten und Extraktionsmethoden nicht empfohlen werden. Zusammenfassend zeigten die Ergebnisse dieser Studien, dass sowohl die stuhl- als auch die serumbasierte Real-Time PCR bei der Erkennung und Bewertung der Infektionspr{\"a}valenz, einem wichtigen Aspekt epidemiologischer Studien, deutlich empfindlicher ist als das mikroskopische KK-Verfahren. Aufgrund des hohen Kosten- und Personalaufwandes und der Notwendigkeit eines gut ausgestatteten Labors wird sich diese Methode aber nicht zum Screening in hochendemischen L{\"a}ndern durchsetzen. Sie kann jedoch einen Mehrwert bei der Diagnose der Schistosomiasis bieten, vor allem bei fr{\"u}hen oder leichten Infektionen. Zudem kann diese hochsensitive und spezifische Methode als Best{\"a}tigungstest bei unklaren Diagnosen herangezogen werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden malakologische Untersuchungen zur Identifizierung potenzieller {\"U}bertragungsorte f{\"u}r die Schistosomiasis rund um die im Viktoriasee gelegene Insel Ijinga durchgef{\"u}hrt. Diese Analysen fanden innerhalb eines Pilotprojektes zur Eliminierung der Erkrankung auf der Insel Ijinga statt, wobei ein intensiviertes Behandlungsprotokoll, welches die gesamte Inselbev{\"o}lkerung einschloss, Anwendung fand. Die Kontrolle der Praziquanteleffektivit{\"a}t nach mehreren Behandlungsrunden bringt eine Reihe diagnostischer Herausforderungen mit sich. Hier k{\"o}nnte die Beurteilung der Schistosoma-Infektion in den Zwischenwirtschnecken vor und nach der Therapie als Indikator f{\"u}r den Erfolg der Maßnahme dienen. Zu diesem Zweck erfolgte zun{\"a}chst eine Baseline-Untersuchung, bei der Schnecken an Uferregionen gesammelt wurden, an denen die Inselbewohner h{\"a}ufigen Wasserkontakt hatten. Die Schnecken wurden anhand morphologischer Merkmale identifiziert und mithilfe der Real-Time PCR-Methode auf Infektionen mit S. mansoni untersucht. Insgesamt wurden 35,4\% (279/788) S. mansoni- positive Zwischenwirtschnecken (Biomphalaria) detektiert. Dies verdeutlicht, dass an den meisten Wasserkontaktstellen um die Insel Ijinga ein potentielles Risiko f{\"u}r die {\"U}bertragung der Schistosomiasis besteht. Die mithilfe der KK-Methode ermittelte Gesamtpr{\"a}valenz von S. mansoni in der humanen Bev{\"o}lkerung betrug 68,9\%. Nachdem die Bewohner der Insel viermal mit PZQ behandelt wurden, zeigte sich in der kontinuierlich {\"u}berwachten Sentinelgruppe eine Reduktion der Pr{\"a}valenz auf 28,7\%. Zu diesem Zeitpunkt wurde ebenfalls die Analyse der Schnecken wiederholt und es konnten 16,8\% (57/350) Schnecken mit einer S. mansoni Infektion nachgewiesen werden. Die Reduktion der Infektionsh{\"a}ufigkeit in den Schnecken vor und nach der viermaligen Behandlung der Bev{\"o}lkerung war signifikant (χ² = 74.335, p < 0,001). Dies deutet darauf hin, dass die intermedi{\"a}ren Wirtsschnecken zur {\"U}berwachung von Kontrollmaßnahmen verwendet werden k{\"o}nnen.}, subject = {Schistosomiasis}, language = {de} } @phdthesis{Schaefer2009, author = {Sch{\"a}fer, Daniel}, title = {Eine Punktmutation in saeS ist verantwortlich f{\"u}r die ver{\"a}nderte Stressantwort von Staphylococcus aureus Newman gegen{\"u}ber Desinfektionsmitteln}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-42875}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Staphylococcus aureus reagiert auf ver{\"a}nderte Umweltbedingungen wie Hitze, pH und Chemikalien mit Hilfe globaler Regulatoren wie dem Sae (S. aureus exoprotein expression) Zweikomponenten-System. Subinhibitorische Konzentrationen einiger Antibiotika k{\"o}nnen die Expression von Virulenzfaktoren erh{\"o}hen. In dieser Arbeit wurde die Stressantwort von S. aureus auf subletale Konzentrationen des gel{\"a}ufigen Desinfektionsmittels Perform® untersucht. Dazu wurden biochemische Methoden wie SDS-PAGE und Massen-Spektrometrie sowie molekularbiologische Methoden wie qRT-PCR und Promotoraktivit{\"a}ts-Assays eingesetzt. Davon abh{\"a}ngige, funktionelle Ver{\"a}nderungen wurden in durchfluss-zytometrischen Invasions-Assays analysiert. Perform wirkt durch die Bildung von reaktiven Sauerstoff-Spezies (ROS). Das Wachstum von S. aureus in Medien mit subletalen Konzentrationen von Perform verringerte in den St{\"a}mmen 6850, COL und ISP479C die Expression mehrerer Proteine, wohingegen im Stamm Newman eine gesteigerte Expression mehrerer Proteine festgestellt werden konnte. In der Literatur werden diese vermehrt exprimierten Proteine als sae-abh{\"a}ngig beschrieben. Der Effekt von Perform konnte durch das im Desinfektionsmittel enthaltene Detergenz SDS nachgeahmt werden, jedoch nicht durch Paraquat oder weitere Detergenzien wie Triton X-100 oder Tween 20. Eine Solubilisierungsreaktion durch die Detergenz-Wirkung konnte ausgeschlossen werden, da der beobachtete Effekt von lebenden Bakterien abh{\"a}ngt. F{\"u}r Eap (extracellular adherence protein) konnte die deutlichste Steigerung der Proteinexpression festgestellt werden und eine Transkriptionsanalyse best{\"a}tigte die gesteigerte Eap-Expression. Die Promotoraktivit{\"a}t des sae Promotors P1 wurde sowohl durch Perform als auch durch SDS verst{\"a}rkt. Die Anwesenheit von Perform und SDS hatte auch funktionelle {\"A}nderungen zur Folge: In durchflusszytometrischen Experimenten erh{\"o}hte sich beispielsweise die Invasivit{\"a}t auf das 2,5- bzw. 3,2-fache und die beobachteten Unterschiede konnten durch Lysostaphin Protektions Versuche best{\"a}tigt werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die gesteigerte Invasivit{\"a}t in Stamm Newman von Eap und dem sae-System abh{\"a}ngig war, w{\"a}hrend agr, sarA, sigB und FnBPs keinen entscheidenden Einfluss auf die Invasivit{\"a}t hatten. In dieser Arbeit wurde außerdem aufgedeckt, dass die Besonderheit des Stammes Newman durch eine Mutation in saeS (Sensor-Histidinkinase) bedingt war. Obwohl postuliert wird, dass diese Punktmutation ein konstitutiv aktiviertes sae System zur Folge hat, konnte die hohe sae Aktivit{\"a}t durch Perform und SDS jedoch noch weiter gesteigert werden. Durch den Austausch des gesamten sae-Operons konnte gezeigt werden, dass sich der Stamm Newman saeISP479C wie der Stamm ISP479C, und der Stamm ISP479C saeNewman sich analog zu Stamm Newman verhielt. Zusammenfassend kann aus den vorliegenden Ergebnissen geschlussfolgert werden, dass ein Aminos{\"a}urenaustausch in der Sensor-Histidinkinase SaeS des Stammes Newman verantwortlich f{\"u}r die gesteigerte Expression von Eap und die daraus resultierende gesteigerte Invasivit{\"a}t nach der Inkubation mit subletalen Konzentrationen von Perform und SDS ist. Diese Daten k{\"o}nnen dazu beitragen, die Virulenzmechanismen im Stamm Newman, speziell die Rolle des Sae-Systems, aber auch die der generellen Regulation, besser verstehen zu k{\"o}nnen.}, subject = {Desinfektion}, language = {de} } @phdthesis{Abele2009, author = {Abele, Marion}, title = {Die Bedeutung des Zwei-Partner-Sekretionssystems f{\"u}r die Adh{\"a}renz von Meningokokken an Epithelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-45369}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Das two-partner secretion-system (TPS-System) ist ein unter Gram-negativen Bakterien weit verbreiteter Weg der Proteinsekretion. Die als TpsA bezeichneten Exoproteine des TPS Systems ben{\"o}tigen ein spezifisches Partnerprotein (genannt TpsB) in Form eines kanalbildenden Transporters. Im sequenzierten Genom des Meningokokkenstammes MC58 finden sich f{\"u}nf putative tpsA Gene, die als hemagglutinin/hemolysin-related protein (hrps) bezeichnete werden. Neben MC58 finden sich auch in den anderen sequenzierten Meningokokkenst{\"a}mmen (FAM18, Z2491, alpha14) hrps. Diese weisen N-terminal Homologien zum filament{\"o}sen H{\"a}magglutinin (FHA) von B. pertussis auf, das als TpsA-Protein des two-partner-secretion-system (TPS) aus der Zelle transportiert wird. In dieser Arbeit werden die hrps als hrpA Gene bzw. HrpA-Proteine bezeichnet. Alle sequenzierten Meningokokkenst{\"a}mme verf{\"u}gen {\"u}ber tpsB homologe Gene (hrpB), die jeweils in enger Nachbarschaft zu den hrpA Genen zu finden sind. Das Vorhandensein von hrpA und hrpB Genen deutet darauf hin, dass auch Meningokokken {\"u}ber ein funktionales TPS-System verf{\"u}gen. Bei einer Dot-Blot-Analyse von 830 Meningokokkenst{\"a}mmen aus einer bayerischen Tr{\"a}gerstudie mit Sonden spezifisch f{\"u}r die C-terminalen Bereiche der im Stamm MC58 gefundenen hrpA Gene hybridisierten 80\% der ausgewerteten St{\"a}mme mit mindestens einer der Sonden. St{\"a}mme der hypervirulenten klonalen Komplexen (ST-8, ST-11, ST32, ST-44) zeigten sogar in {\"u}ber 99\% eine positive Reaktion. Dagegen wiesen die nicht-hypervirulenten klonalen Komplexe zu 29\% im Dot Blot kein hrpA auf, das homolog zu den hrpA Genen von Stamm MC58 ist, wobei es sich hierbei mehrheitlich (82\%) um cnl St{\"a}mme handelte, so dass sich nur in 10\% der untersuchten Kapsel-null-locus-St{\"a}mme (cnl) ein zu den hrpA Genen von MC58 homologes Gen nachweisen ließ. Mit der Hypothese, dass auch diese St{\"a}mme ein hrpA besitzen, welches sich im C-terimalen Anteil von denen des MC58 unterscheidet wurden in dieser Arbeit Dot Blots durchgef{\"u}hrt, deren Sonde spezifisch f{\"u}r das hrpB NMC0443 war. 97,6\% der mit dieser Sonde untersuchten St{\"a}mme zeigten die Anwesenheit eines hrpB Homologs. Um die Vermutung zu best{\"a}tigen, dass allen hrpB Genen ein zugeh{\"o}riges hrpA Gen benachbart liegt, wurden repr{\"a}sentativ PCRs von h{\"a}ufigen klonalen Komplexen durchgef{\"u}hrt. Dabei konnte gezeigt werden, dass ein TPS-System sowohl in den hypervirulenten als auch den nicht-hypervirulenten klonalen Komplexen der Meningokokken vorkommt. Die vielf{\"a}ltigen Funktionen von bereits untersuchten TpsA Proteinen sind zumeist mit der Pathogenit{\"a}t der Bakterien assoziiert. In dieser Arbeit wurde ein m{\"o}glicher Einfluss der HrpA Proteine auf die Adh{\"a}sion der Bakterien an humane Zellen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl eine kapsellose, als auch eine kapsellose, LPS-trunkierte hrpA Deletionsmutante signifikant schlechter an Epithelzellen adh{\"a}riert als die parentalen Vergleichsst{\"a}mme. Ebenso zeigten die analog durchgef{\"u}hrten Infektionsversuche mit der hrpB Deletionsmutante einen Adh{\"a}renzverlust, der jedoch nur f{\"u}r die unbekapselte und LPS trunkierte hrpB Deletionsmutante signifikant war. In dieser Arbeit ist es gelungen das HrpB Protein des Stammes 2120 in E. coli zu exprimieren und aufzureinigen, sodass die Entwicklung eines gegen HrpB gerichteten Antik{\"o}rpers in Auftrag gegeben werden konnte. Mit Hilfe dieses Antik{\"o}rpers sollen noch offene Fragen zur Synthese und dem Transport des HrpB Transportproteins beantwortet werden. Außerdem k{\"o}nnen weitere Untersuchungen zur Lage und Verteilung der HrpBs in der Meningokokkenmembran dazu beitragen, weiteren Aufschluss {\"u}ber die Komplexit{\"a}t von Pathogenit{\"a}t und Virulenz von N. meningitidis zu geben.}, subject = {W{\"u}rzburg / Institut f{\"u}r Hygiene und Mikrobiologie}, language = {de} } @phdthesis{Kaiser2020, author = {Kaiser, Lena Franziska}, title = {Wirkmechanismus von Sphingolipiden und Sphingosin gegen mikrobielle Erreger}, doi = {10.25972/OPUS-21897}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218970}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die zunehmende Antibiotikaresistenz vieler Krankheitserreger ist ein weltweites Problem, welches zu einem klinischen Bedarf an neuen antimikrobiellen Substanzen f{\"u}hrt. Sphingolipide einschließlich Ceramide stellen eine vielf{\"a}ltige Gruppe strukturverwandter Lipide dar und bestehen aus einem Sphingosin-Grundger{\"u}st, welches mit einer Fetts{\"a}ure verbunden ist. Sowohl das Sphingosin-Grundger{\"u}st allein als auch Sphingolipide zeigen eine antibakterielle Wirkung gegen{\"u}ber einer Vielzahl pathogener Mikroorganismen. Die Intensit{\"a}t der Hemmung h{\"a}ngt von der Sphingolipidstruktur und dem Mikroorganismus ab. Neuere Studien konnten zeigen, dass Sphingosin, Ceramide und Ceramid-Analoga in N. meningitidis aufgenommen werden und eine bakteriostatische oder bakterizide Wirkung zeigen. Jedoch ist die antibakterielle Wirkungsweise noch nicht genau bekannt. Um mehr {\"u}ber den Wirkmechanismus zu erfahren haben wir die ultrastrukturellen Ver{\"a}nderungen von N. meningitidis nach Inkubation mit azido-funktionalisierten Sphingolipiden mit elektronenmikroskopischen Verfahren (transmissionselektronenmikroskopische und rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen) untersucht. Mittels korrelativer Licht- und Elektronenmikroskopie (CLEM) konnten wir die azido-funktionalisierten Sphingolipide nach Aufnahme in N. meningitidis lokalisieren. Zum Anf{\"a}rben der funktionalisierten Sphingolipide wurde die kupferfreie Azid-Alkin-Cyccloaddition verwendet.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {de} } @phdthesis{Stoll2021, author = {Stoll, Kristin}, title = {Molekulare Charakterisierung von Mitogen-activated Protein Kinase (MAPK)- Komponenten aus \(Echinococcus\) \(multilocularis\)}, doi = {10.25972/OPUS-24318}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-243180}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Die alveol{\"a}re Echinokokkose (AE), verursacht durch das Metacestoden- Larvenstadium des Fuchsbandwurms Echinococcus multilocularis (E. multilocularis), ist eine lebensbedrohliche Zoonose der n{\"o}rdlichen Hemisph{\"a}re mit eingeschr{\"a}nkten therapeutischen M{\"o}glichkeiten. Bei der Suche nach neuen Therapeutika haben Mitogen-activated Proteinkinase (MAPK) -Kaskaden als pharmakologische Zielstrukturen aufgrund ihrer essentiellen Rolle bei der Zellproliferation und -differenzierung ein großes Potenzial. In der vorliegenden Arbeit wurden durch BLAST- und reziproke BLAST-Analysen elf potenzielle MAPK Kinase Kinasen (MAP3K), f{\"u}nf potenzielle MAPK Kinasen (MAP2K) und sechs potenzielle MAPK im E. multilocularis-Genom identifiziert, die teils hoch konserviert sind und in nahezu allen Entwicklungsstadien des Parasiten exprimiert werden. Diese Erkenntnisse lassen auf ein komplexes MAPK-Signaltransduktions- system in E. multilocularis mit großer Bedeutung f{\"u}r den Parasiten schließen. Transkriptomdatenanalysen und Whole Mount in Situ Hybridisierung (WMISH) zeigten, dass emmkkk1 (EmuJ_000389600) als einzige MAP3K neben der Expression in postmitotischen Zellen in besonderem Maße in proliferativen Stammzellen des Parasiten exprimiert wird und somit eine wichtige Rolle bei der Differenzierung von Stammzellen spielen k{\"o}nnte. In Yeast-Two-Hybrid (Y2H) -Wechselwirkungsassays wurden Interaktionen von mehreren upstream- (EmGRB2) und downstream- wirkenden Signalkaskadekomponenten des JNK (EmMKK3, EmMPK3) und ERK (EmMKK3, EmMPK4) -Signalwegs gefunden. Daraus l{\"a}sst sich schließen, dass EmMKKK1, analog zu seinem humanen Homolog HsM3K1, eine zentrale Rolle bei der Echinococcus-Wachstumsregulation durch Rezeptortyrosinkinasen und vielf{\"a}ltige weitere Funktionen im Parasiten besitzt. Anhand von Erkenntnissen an Platyhelminthes kann daher von einem großen Potenzial dieser neu charakterisierten Signalwege als chemotherapeutische Angriffspunkte ausgegangen werden, wenngleich erste RNA-Interferenz (RNAi)- und Inhibitorstudien an emmkkk1, emmpk1 und emmpk4 keine durchschlagenden Effekte auf das {\"U}berleben von Prim{\"a}rzellkulturen und die Bildung von Metacestodenvesikeln zeigten. Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit mit EmMKKK1 und neuen ERK- und JNK-Signalwegen zentrale Komponenten der komplexen MAPK-Signalkaskaden in E. multilocularis identifiziert werden, die h{\"o}chstwahrscheinlich einen großen Beitrag zur enormen Regenerationsf{\"a}higkeit der Echinococcus-Stammzellen leisten und vom Wirt abgeleitete Signale wie Insulin, Epidermaler Wachstumsfaktor (EGF) und Fibroblasten-Wachstumsfaktor (FGF) {\"u}ber EmGRB2 in Proliferationsnetzwerke des Parasiten integrieren. Arzneimittel-Screening-Assays, die auf diese Signalwege abzielen, k{\"o}nnten daher zu alternativen Arzneimitteln f{\"u}hren, die alleine oder in Kombination mit einer bestehenden Chemotherapie (Benzimidazol) die Prognose von f{\"u}r AE-Patienten verbessern k{\"o}nnten.}, subject = {Fuchsbandwurm}, language = {de} } @article{BarthHerrmannTappeetal.2012, author = {Barth, Thomas F. E. and Herrmann, Tobias S. and Tappe, Dennis and Stark, Lorenz and Gr{\"u}ner, Beate and Buttenschoen, Klaus and Hillenbrand, Andreas and Juchems, Markus and Henne-Bruns, Doris and Kern, Petra and Seitz, Hanns M. and M{\"o}ller, Peter and Rausch, Robert L. and Kern, Peter and Deplazes, Peter}, title = {Sensitive and Specific Immunohistochemical Diagnosis of Human Alveolar Echinococcosis with the Monoclonal Antibody Em2G11}, series = {PLoS Neglected Tropical Diseases}, volume = {6}, journal = {PLoS Neglected Tropical Diseases}, number = {10}, doi = {10.1371/journal.pntd.0001877}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-135371}, pages = {e1877}, year = {2012}, abstract = {Background: Alveolar echinococcosis (AE) is caused by the metacestode stage of Echinococcus multilocularis. Differential diagnosis with cystic echinococcosis (CE) caused by E. granulosus and AE is challenging. We aimed at improving diagnosis of AE on paraffin sections of infected human tissue by immunohistochemical testing of a specific antibody. Methodology/Principal Findings: We have analysed 96 paraffin archived specimens, including 6 cutting needle biopsies and 3 fine needle aspirates, from patients with suspected AE or CE with the monoclonal antibody (mAb) Em2G11 specific for the Em2 antigen of E. multilocularis metacestodes. In human tissue, staining with mAb Em2G11 is highly specific for E. multilocularis metacestodes while no staining is detected in CE lesions. In addition, the antibody detects small particles of E. multilocularis (spems) of less than 1 mm outside the main lesion in necrotic tissue, liver sinusoids and lymphatic tissue most probably caused by shedding of parasitic material. The conventional histological diagnosis based on haematoxylin and eosin and PAS stainings were in accordance with the immunohistological diagnosis using mAb Em2G11 in 90 of 96 samples. In 6 samples conventional subtype diagnosis of echinococcosis had to be adjusted when revised by immunohistology with mAb Em2G11. Conclusions/Significance: Immunohistochemistry with the mAb Em2G11 is a new, highly specific and sensitive diagnostic tool for AE. The staining of small particles of E. multilocularis (spems) outside the main lesion including immunocompetent tissue, such as lymph nodes, suggests a systemic effect on the host.}, language = {en} } @article{HubertPawlikClausetal.2012, author = {Hubert, Kerstin and Pawlik, Marie-Christin and Claus, Heike and Jarva, Hanna and Meri, Seppo and Vogel, Ulrich}, title = {Opc Expression, LPS Immunotype Switch and Pilin Conversion Contribute to Serum Resistance of Unencapsulated Meningococci}, series = {PLoS One}, volume = {7}, journal = {PLoS One}, number = {9}, doi = {10.1371/journal.pone.0045132}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-135421}, pages = {e45132}, year = {2012}, abstract = {Neisseria meningitidis employs polysaccharides and outer membrane proteins to cope with human serum complement attack. To screen for factors influencing serum resistance, an assay was developed based on a colorimetric serum bactericidal assay. The screening used a genetically modified sequence type (ST)-41/44 clonal complex (cc) strain lacking LPS sialylation, polysaccharide capsule, the factor H binding protein (fHbp) and MutS, a protein of the DNA repair mechanism. After killing of >99.9\% of the bacterial cells by serum treatment, the colorimetric assay was used to screen 1000 colonies, of which 35 showed enhanced serum resistance. Three mutant classes were identified. In the first class of mutants, enhanced expression of Opc was identified. Opc expression was associated with vitronectin binding and reduced membrane attack complex deposition confirming recent observations. Lipopolysaccharide (LPS) immunotype switch from immunotype L3 to L8/L1 by lgtA and lgtC phase variation represented the second class. Isogenic mutant analysis demonstrated that in ST-41/44 cc strains the L8/L1 immunotype was more serum resistant than the L3 immunotype. Consecutive analysis revealed that the immunotypes L8 and L1 were frequently observed in ST-41/44 cc isolates from both carriage and disease. Immunotype switch to L8/L1 is therefore suggested to contribute to the adaptive capacity of this meningococcal lineage. The third mutant class displayed a pilE allelic exchange associated with enhanced autoaggregation. The mutation of the C terminal hypervariable region D of PilE included a residue previously associated with increased pilus bundle formation. We suggest that autoaggregation reduced the surface area accessible to serum complement and protected from killing. The study highlights the ability of meningococci to adapt to environmental stress by phase variation and intrachromosomal recombination affecting subcapsular antigens.}, language = {en} } @phdthesis{Herz2015, author = {Herz, Michaela}, title = {Molecular characterization of the serotonin and cAMP-signalling pathways in Echinococcus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-139249}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Alveolar and cystic echinococcosis, caused by Echinococcus multilocularis and Echinococcus granulosus respectively, are severe zoonotic diseases with limited treatment options. The sole curative treatment is the surgical removal of the complete parasite material. Due to late diagnosis, chemotherapeutic treatment often is the only treatment option. Treatment is based on benzimidazoles, which merely act parasitostatic and often display strong side effects. Therefore, new therapeutic drugs are urgently needed. Evolutionarily conserved signalling pathways are known to be involved in hostparasite cross-communication, parasite development and survival. Moreover, they represent potential targets for chemotherapeutic drugs. In this context the roles of the serotonin- and cAMP-signalling pathways in Echinococcus were studied. Genes encoding serotonin receptors, a serotonin transporter and enzymes involved in serotonin biosynthesis could be identified in the E. multilocularis and E. granulosus genomes indicating that these parasites are capable of synthesizing and perceiving serotonin signals. Also the influence of exogenous serotonin on parasite development was studied. Serotonin significantly increased metacestode vesicle formation from primary cells and re-differentiation of protoscoleces. Inhibition of serotonin transport with citalopram significantly reduced metacestode vesicle formation from primary cells and caused death of protoscoleces and metacestodes. Furthermore, it could be shown that serotonin increased phosphorylation of protein kinase A substrates. Taken together, these results show that serotonin and serotonin transport are essential for Echinococcus development and survival. Consequently, components of the serotonin pathway represent potential drug targets. In this work the cAMP-signalling pathway was researched with focus on G-protein coupled receptors and adenylate cyclases. 76 G-protein coupled receptors, including members of all major families were identified in the E. multilocularis genome. Four genes homologous to adenylate cyclase IX were identified in the E. multilocularis genome and three in the E. granulosus genome. While glucagon caused no significant effects, the adenylate cyclase activator forskolin and the adenylate cyclase inhibitor 2', 5' didesoxyadenosine influenced metacestode vesicle formation from primary cells, re-differentiation of protoscoleces and survival of metacestodes. It was further shown that forskolin increases phosphorylation of protein kinase A substrates, indicating that forskolin activates the cAMP-pathway also in cestodes. These results indicate that the cAMP signalling pathway plays an important role in Echinococcus development and survival. To complement this work, the influence of different media and additives on E. granulosus protoscoleces was investigated. Anaerobic conditions and the presence of FBS prolonged protoscolex survival while different media influenced protoscolex activation and development. Taken together, this work provided important insights into developmental processes in Echinococcus and potential drug targets for echinococcosis chemotherapy.}, subject = {Serotonin}, language = {en} } @phdthesis{Isberner2015, author = {Isberner, Nora}, title = {Auswirkungen von Staphylococcus aureus auf die Endothelpermeabilit{\"a}t in Ea.hy926-Zellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137303}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Staphylococcus aureus (S. aureus) ist einer der h{\"a}ufigsten Erreger schwerer endovaskul{\"a}rer Infektionen, die h{\"a}ufig mit einer Dissemination des Erregers in andere Organe und lebensbedrohlichen Komplikationen wie Endokarditis, Osteomyelitis oder Abszessen assoziiert sind. Entscheidender Schritt in der Pathogenese endovaskul{\"a}rer Infektionen ist die Sch{\"a}digung und {\"U}berwindung der Endothelbarriere. F{\"u}r deren Integrit{\"a}t ist die Intaktheit von Zell-Zell-Verbindungen elementar, diese werden unter anderem durch Src-Kinasen reguliert. Es ist bekannt, dass S. aureus Fibronektin-Bindeproteine (FnBPs) maßgeblich f{\"u}r die Adh{\"a}renz und Invasion des Erregers in Endothelzellen sind. Die Invasion erfolgt {\"u}ber eine indirekte Bindung an α5β1-Integrine, invasive Eigenschaften finden sich in nahezu allen klinischen Isolaten. In verschiedenen Tiermodellen konnte außerdem ein Zusammenhang zwischen der Expression von FnBPs und der Dissemination von S. aureus in andere Organe gezeigt werden. Bislang ist jedoch nicht untersucht, welche Auswirkung die S. aureus-Infektion auf die Endothelbarriere hat und welche Mechanismen f{\"u}r die Translokation des Erregers verantwortlich sind. In dieser Arbeit wurde analysiert, ob die Infektion mit S. aureus- und S. carnosus-St{\"a}mmen in vitro zu einer Sch{\"a}digung der endothelialen Integrit{\"a}t von EA.hy926-Zellen f{\"u}hrt. Hierzu wurden {\"A}nderungen der transendothelialen Impedanz und der Endothelpermeabeabilit{\"a}t nach Infektion im xCELLigence- bzw. Transwell-System erfasst. Zytotoxische Effekte wurden durch Kristallviolettf{\"a}rbungen, immunfluoreszenz-mikroskopische Untersuchungen der Mitochondrien und Nuklei sowie die Erfassung der hypodiploiden Zellkerne mittels Durchflusszytometrie quantifiziert. Zur Entschl{\"u}sselung des molekularen Mechanismus wurden Ver{\"a}nderungen der Adherens und Tight Junction-Proteine ZO-1 und VE-Cadherin in der Immunfluoreszenz untersucht. Die Rolle von Src-Kinasen wurde durch pharmakologische Inhibition analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass FnBP-exprimierende S. aureus-St{\"a}mme eine Abnahme der transendothelialen Impedanz verursachen und dass es 4 und 24 Stunden nach Infektion zu einer signifikanten Zunahme der Endothelpermeabilit{\"a}t kommt. Zytotoxische Effekte auf die Endothelzellen durch die Infektion traten nach 24 Stunden auf, jedoch nicht nach 4 Stunden. VE-Cadherin und ZO-1 zeigten 4 Stunden nach Infektion eine FnBP-abh{\"a}ngige Konformations{\"a}nderung und Reduktion der Signalintensit{\"a}t. Außerdem konnte demonstriert werden, dass die Inhibition von Src-Kinasen den Anstieg der Endothelpermeabilit{\"a}t signifikant reduziert. In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal belegt, dass S. aureus FnBPs eine Erh{\"o}hung der Endothelpermeabilit{\"a}t bewirken. W{\"a}hrend hierf{\"u}r zu sp{\"a}ten Zeitpunkten Apoptose verantwortlich ist, muss nach 4 Stunden ein anderer Mechanismus urs{\"a}chlich sein. Da es zu einer Abschw{\"a}chung der ZO-1- und VE-Cadherin-Signalintensit{\"a}t in der Immunfluoreszenz kam, ist anzunehmen, dass Adherens und Tight Junctions durch die Infektion gesch{\"a}digt werden. Es ist bekannt, dass Src-Kinasen durch die Infektion mit S. aureus aktiviert werden. Außerdem sind sie elementar f{\"u}r die Regulation der Endothelpermeabilit{\"a}t und vermitteln diesen Effekt unter anderem {\"u}ber eine Phosphorylierung von Adherens und Tight Junction-Proteinen. Eine Src-vermittelte Phosphorylierung von Zell-Zell-Verbindungsproteinen w{\"a}re daher eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung f{\"u}r die beobachteten Ver{\"a}nderungen von ZO-1 und VE-Cadherin. Dieser Mechanismus k{\"o}nnte Wegbereiter f{\"u}r die parazellul{\"a}re Passage {\"u}ber die Endothelbarriere sein. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnte die erh{\"o}hte Endothelpermeabilit{\"a}t den Zugang zur Extrazellul{\"a}rematrix und zum gr{\"o}ßten Pool an Fibronektin und Integrinen erm{\"o}glichen und so die Invasion und Transzytose beg{\"u}nstigen. Die hier gewonnenen Ergebnisse tragen dazu bei, die komplexe Interaktion zwischen S. aureus und dem Endothel und somit wichtige Schritte in der Pathogenese endovaskul{\"a}rer Infektionen besser zu verstehen und neue Zielstrukturen f{\"u}r therapeutische Interventionen zu identifizieren.}, subject = {Staphylococcus aureus}, language = {de} } @article{BijuSchwarzLinkeetal.2011, author = {Biju, Joseph and Schwarz, Roland and Linke, Burkhard and Blom, Jochen and Becker, Anke and Claus, Heike and Goesmann, Alexander and Frosch, Matthias and M{\"u}ller, Tobias and Vogel, Ulrich and Schoen, Christoph}, title = {Virulence Evolution of the Human Pathogen Neisseria meningitidis by Recombination in the Core and Accessory Genome}, series = {PLoS One}, volume = {6}, journal = {PLoS One}, number = {4}, doi = {10.1371/journal.pone.0018441}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137960}, pages = {e18441}, year = {2011}, abstract = {Background Neisseria meningitidis is a naturally transformable, facultative pathogen colonizing the human nasopharynx. Here, we analyze on a genome-wide level the impact of recombination on gene-complement diversity and virulence evolution in N. meningitidis. We combined comparative genome hybridization using microarrays (mCGH) and multilocus sequence typing (MLST) of 29 meningococcal isolates with computational comparison of a subset of seven meningococcal genome sequences. Principal Findings We found that lateral gene transfer of minimal mobile elements as well as prophages are major forces shaping meningococcal population structure. Extensive gene content comparison revealed novel associations of virulence with genetic elements besides the recently discovered meningococcal disease associated (MDA) island. In particular, we identified an association of virulence with a recently described canonical genomic island termed IHT-E and a differential distribution of genes encoding RTX toxin- and two-partner secretion systems among hyperinvasive and non-hyperinvasive lineages. By computationally screening also the core genome for signs of recombination, we provided evidence that about 40\% of the meningococcal core genes are affected by recombination primarily within metabolic genes as well as genes involved in DNA replication and repair. By comparison with the results of previous mCGH studies, our data indicated that genetic structuring as revealed by mCGH is stable over time and highly similar for isolates from different geographic origins. Conclusions Recombination comprising lateral transfer of entire genes as well as homologous intragenic recombination has a profound impact on meningococcal population structure and genome composition. Our data support the hypothesis that meningococcal virulence is polygenic in nature and that differences in metabolism might contribute to virulence.}, language = {en} } @article{SchwerkPapandreouSchuhmannetal.2012, author = {Schwerk, Christian and Papandreou, Thalia and Schuhmann, Daniel and Nickol, Laura and Borkowski, Julia and Steinmann, Ulrike and Quednau, Natascha and Stump, Carolin and Weiss, Christel and Berger, J{\"u}rgen and Wolburg, Hartwig and Claus, Heike and Vogel, Ulrich and Ishikawa, Hiroshi and Tenenbaum, Tobias and Schroten, Horst}, title = {Polar Invasion and Translocation of Neisseria meningitidis and Streptococcus suis in a Novel Human Model of the Blood-Cerebrospinal Fluid Barrier}, series = {PLoS One}, volume = {7}, journal = {PLoS One}, number = {1}, doi = {10.1371/journal.pone.0030069}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-131459}, pages = {e30069}, year = {2012}, abstract = {Acute bacterial meningitis is a life-threatening disease in humans. Discussed as entry sites for pathogens into the brain are the blood-brain and the blood-cerebrospinal fluid barrier (BCSFB). Although human brain microvascular endothelial cells (HBMEC) constitute a well established human in vitro model for the blood-brain barrier, until now no reliable human system presenting the BCSFB has been developed. Here, we describe for the first time a functional human BCSFB model based on human choroid plexus papilloma cells (HIBCPP), which display typical hallmarks of a BCSFB as the expression of junctional proteins and formation of tight junctions, a high electrical resistance and minimal levels of macromolecular flux when grown on transwell filters. Importantly, when challenged with the zoonotic pathogen Streptococcus suis or the human pathogenic bacterium Neisseria meningitidis the HIBCPP show polar bacterial invasion only from the physiologically relevant basolateral side. Meningococcal invasion is attenuated by the presence of a capsule and translocated N. meningitidis form microcolonies on the apical side of HIBCPP opposite of sites of entry. As a functionally relevant human model of the BCSFB the HIBCPP offer a wide range of options for analysis of disease-related mechanisms at the choroid plexus epithelium, especially involving human pathogens.}, language = {en} } @article{AtanasovBenkertThelenetal.2013, author = {Atanasov, Georgi and Benkert, Christoph and Thelen, Armin and Tappe, Dennis and Frosch, Matthias and Teichmann, Dieter and Barth, Thomas F. E. and Wittekind, Christian and Schubert, Stefan and Jonas, Sven}, title = {Alveolar echinococcosis-spreading disease challenging clinicians: A case report and literature review}, series = {World Journal of Gastroenterology}, volume = {19}, journal = {World Journal of Gastroenterology}, number = {26}, doi = {10.3748/wjg.v19.i26.4257}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-131525}, pages = {4257-4261}, year = {2013}, abstract = {Human alveolar echinococcosis (AE) is a potentially deadly disease; recent studies have shown that the endemic area of Echinococcus multilocularis, its causative agent, is larger than previously known. This disease has low prevalence and remains underreported in Europe. Emerging clinical data show that diagnostic difficulties are still common. We report on a 76-year old patient suffering from AE lesions restricted to the left lobe of the liver who underwent a curative extended left hemihepatectomy. Prior to the resection a liver biopsy under the suspicion of an atypical malignancy was performed. After the intervention he developed a pseudoaneurysm of the hepatic artery that was successfully coiled. Surprisingly, during surgery, the macroscopic appearance of the tumour revealed a growth pattern that was rather typical for cystic echinococcosis (CE), i.e., a gross tumour composed of multiple large vesicles with several centimeters in diameter. In addition, there were neither extensive adhesions nor infiltrations of the neighboring pancreas and diaphragm as was expected from previous imaging results. The unexpected diagnosis of AE was confirmed by definite histopathology, specific polymerase chain reaction and serology results. This is a rare case of unusual macroscopic presentation of AE that posed immense diagnostic challenges and had an eventful course. To our knowledge this is the first case of an autochthonous infection in this particular geographic area of Germany, the federal state of Saxony. This report may provide new hints for an expanding area of risk for AE and emphasizes the risk of complications in the scope of diagnostic procedures and the limitations of modern radiological imaging.}, language = {en} } @article{HarrisonClausJiangetal.2013, author = {Harrison, Odile B. and Claus, Heike and Jiang, Ying and Bennett, Julia S. and Bratcher, Holly B. and Jolley, Keith A. and Corton, Craig and Care, Rory and Poolman, Jan T. and Zollinger, Wendell D. and Frasch, Carl E. and Stephens, David S. and Feavers, Ian and Frosch, Matthias and Parkhill, Julian and Vogel, Ulrich and Quail, Michael A. and Bentley, Stephen D. and Maiden, Martin C. J.}, title = {Description and Nomenclature of Neisseria meningitidis Capsule Locus}, series = {Emerging Infectious Diseases}, volume = {19}, journal = {Emerging Infectious Diseases}, number = {4}, doi = {10.3201/eid1904.111799}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-131703}, pages = {566-573}, year = {2013}, abstract = {Pathogenic Neisseria meningitidis isolates contain a polysaccharide capsule that is the main virulence determinant for this bacterium. Thirteen capsular polysaccharides have been described, and nuclear magnetic resonance spectroscopy has enabled determination of the structure of capsular polysaccharides responsible for serogroup specificity. Molecular mechanisms involved in N. meningitidis capsule biosynthesis have also been identified, and genes involved in this process and in cell surface translocation are clustered at a single chromosomal locus termed cps. The use of multiple names for some of the genes involved in capsule synthesis, combined with the need for rapid diagnosis of serogroups commonly associated with invasive meningococcal disease, prompted a requirement for a consistent approach to the nomenclature of capsule genes. In this report, a comprehensive description of all N. meningitidis serogroups is provided, along with a proposed nomenclature, which was presented at the 2012 XVIIIth International Pathogenic Neisseria Conference.}, language = {en} } @article{MarcusVogelSchubertetal.2013, author = {Marcus, U. and Vogel, U. and Schubert, A. and Claus, H. and Baetzing-Feigenbaum, J. and Hellenbrand, W. and Wichmann, O.}, title = {A cluster of invasive meningococcal disease in young men who have sex with men in Berlin, October 2012 to May 2013}, series = {Eurosurveillance}, volume = {18}, journal = {Eurosurveillance}, number = {28}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-131711}, pages = {6-8}, year = {2013}, abstract = {No abstract available.}, language = {en} } @article{MoremiMshanaKamugishaetal.2012, author = {Moremi, Nyambura and Mshana, Stephen E. and Kamugisha, Erasmus and Kataraihya, Johannes B. and Tappe, Dennis and Vogel, Ulrich and Lyamuya, Eligius F. and Claus, Heike}, title = {Predominance of methicillin resistant Staphylococcus aureus-ST88 and new ST1797 causing wound infection and abscesses}, series = {Journal of Infection in Developing Countries}, volume = {6}, journal = {Journal of Infection in Developing Countries}, number = {8}, doi = {10.3855/jidc.2093}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-134746}, pages = {620-625}, year = {2012}, abstract = {Introduction: Although there has been a worldwide emergence and spread of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), little is known about the molecular epidemiology of MRSA in Tanzania. Methodology: In this study, we characterized MRSA strains isolated from clinical specimens at the Bugando Medical Centre, Tanzania, between January and December 2008. Of 160 S. aureus isolates from 600 clinical specimens, 24 (15\%) were found to be MRSA. Besides molecular screening for the Panton Valentine leukocidin (PVL) genes by PCR, MRSA strains were further characterized by Multi-Locus Sequence Typing (MLST) and spa typing. Results: Despite considerable genetic diversity, the spa types t690 (29.1\%) and t7231 (41.6\%), as well as the sequence types (ST) 88 (54.2\%) and 1797 (29.1\%), were dominant among clinical isolates. The PVL genes were detected in 4 isolates; of these, 3 were found in ST 88 and one in ST1820. Resistance to erythromycin, clindamicin, gentamicin, tetracycline and co-trimoxazole was found in 45.8\%, 62.5\%, 41.6\%, 45.8\% and 50\% of the strains, respectively. Conclusion: We present the first thorough typing of MRSA at a Tanzanian hospital. Despite considerable genetic diversity, ST88 was dominant among clinical isolates at the Bugando Medical Centre. Active and standardized surveillance of nosocomial MRSA infection should be conducted in the future to analyse the infection and transmission rates and implement effective control measures.}, language = {en} } @article{NonoPletinckxLutzetal.2012, author = {Nono, Justin Komguep and Pletinckx, Katrien and Lutz, Manfred B. and Brehm, Klaus}, title = {Excretory/Secretory-Products of Echinococcus multilocularis Larvae Induce Apoptosis and Tolerogenic Properties in Dendritic Cells In Vitro}, series = {PLoS Neglected Tropical Diseases}, volume = {6}, journal = {PLoS Neglected Tropical Diseases}, number = {2}, doi = {10.1371/journal.pntd.0001516}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-134280}, pages = {e1516}, year = {2012}, abstract = {Background: Alveolar echinococcosis, caused by Echinococcus multilocularis larvae, is a chronic disease associated with considerable modulation of the host immune response. Dendritic cells (DC) are key effectors in shaping the immune response and among the first cells encountered by the parasite during an infection. Although it is assumed that E. multilocularis, by excretory/secretory (E/S)-products, specifically affects DC to deviate immune responses, little information is available on the molecular nature of respective E/S-products and their mode of action. Methodology/Principal Findings: We established cultivation systems for exposing DC to live material from early (oncosphere), chronic (metacestode) and late (protoscolex) infectious stages. When co-incubated with Echinococcus primary cells, representing the invading oncosphere, or metacestode vesicles, a significant proportion of DC underwent apoptosis and the surviving DC failed to mature. In contrast, DC exposed to protoscoleces upregulated maturation markers and did not undergo apoptosis. After pre-incubation with primary cells and metacestode vesicles, DC showed a strongly impaired ability to be activated by the TLR ligand LPS, which was not observed in DC pre-treated with protoscolex E/S-products. While none of the larvae induced the secretion of pro-inflammatory IL-12p70, the production of immunosuppressive IL-10 was elevated in response to primary cell E/S-products. Finally, upon incubation with DC and naive T-cells, E/S-products from metacestode vesicles led to a significant expansion of Foxp3+ T cells in vitro. Conclusions: This is the first report on the induction of apoptosis in DC by cestode E/S-products. Our data indicate that the early infective stage of E. multilocularis is a strong inducer of tolerance in DC, which is most probably important for generating an immunosuppressive environment at an infection phase in which the parasite is highly vulnerable to host attacks. The induction of CD4+CD25+Foxp3+ T cells through metacestode E/S-products suggests that these cells fulfill an important role for parasite persistence during chronic echinococcosis.}, language = {en} } @article{TappeHaeuplerSchaeferetal.2013, author = {Tappe, Dennis and Haeupler, Alexandra and Sch{\"a}fer, Hansj{\"o}rg and Racz, Paul and Cramer, Jakob P. and Poppert, Sven}, title = {Armillifer armillatus Pentastomiasis in African Immigrant, Germany}, series = {Emerging Infectious Diseases}, volume = {19}, journal = {Emerging Infectious Diseases}, number = {3}, doi = {10.3201/eid1903.121508}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-129054}, pages = {507-508}, year = {2013}, abstract = {No abstract available.}, language = {en} } @article{FraunholzBernhardtSchuldesetal.2013, author = {Fraunholz, Martin and Bernhardt, J{\"o}rg and Schuldes, J{\"o}rg and Daniel, Rolf and Hecker, Michael and Sinh, Bhanu}, title = {Complete Genome Sequence of Staphylococcus aureus 6850, a Highly Cytotoxic and Clinically Virulent Methicillin-Sensitive Strain with Distant Relatedness to Prototype Strains}, series = {Genome Announcements}, volume = {1}, journal = {Genome Announcements}, number = {5}, doi = {10.1128/genomeA.00775-13}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-129294}, pages = {e00775-13}, year = {2013}, abstract = {Staphylococcus aureus is a frequent human commensal bacterium and pathogen. Here we report the complete genome sequence of strain 6850 (spa type t185; sequence type 50 [ST50]), a highly cytotoxic and clinically virulent methicillin-sensitive strain from a patient with complicated S. aureus bacteremia associated with osteomyelitis and septic arthritis.}, language = {en} } @phdthesis{Konrad2007, author = {Konrad, Christian}, title = {Molecular analysis of insulin signaling mechanisms in Echinococcus multilocularis and their role in the host-parasite interaction in the alveolar echinococcosis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22636}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {The insulin receptor ortholog EmIR of the fox-tapeworm Echinococcus multilocularis displays significant structural homology to the human insulin receptor (HIR) and has been suggested to be involved in insulin sensing mechanisms of the parasite's metacestode larval stage. In the present work, the effects of host insulin on Echinococcus metacestode vesicles and the proposed interaction between EmIR and mammalian insulin have been studied using biochemical and cell-biological approaches. Human insulin, exogenously added to in vitro cultivated parasite larvae, (i) significantly stimulated parasite survival and growth, (ii) induced DNA de novo synthesis in Echinococcus, (iii) affected overall protein phosphorylation in the parasite, and (iv) specifically induced the phosphorylation of the parasite's Erk-like MAP kinase orthologue EmMPK1. These results clearly indicated that Echinococcus metacestode vesicles are able to sense exogenous host insulin which induces a mitogenic response. To investigate whether EmIR mediates these effects, anti-EmIR antibodies were produced and utilized in biochemical assays and immunohistochemical analyses. EmIR was shown to be expressed in the germinal layer of the parasite both on the surface of glycogen storing cells and undifferentiated germinal cells. Upon addition of exogenous insulin to metacestode vesicles, the phosphorylation of EmIR was significantly induced, an effect which was suppressed in the presence of specific inhibitors of insulin receptor-like tyrosine kinases. Furthermore, upon expression of EmIR/HIR receptor chimera containing the extracellular ligand binding domain of EmIR in HEK 293 cells, a specific autophosphorylation of the chimera could be induced through the addition of exogenous insulin. These results indicated the capability of EmIR to sense and to transmit host insulin signals to the Echinococcus signaling machinery. The importance of insulin signaling mechanisms for parasite survival and growth were underscored by in vitro cultivation experiments in which the addition of an inhibitor of insulin receptor tyrosine kinases led to vesicle degradation and death. Based on the above outlined molecular data on the interaction between EmIR and mammalian insulin, the parasite's insulin receptor orthologue most probably mediates the insulin effects on parasite growth and is, therefore, a potential candidate factor for host-parasite communication via evolutionary conserved pathways. In a final set of experiments, signaling mechanisms that act downstream of EmIR have been analyzed. These studies revealed significant differences between insulin signaling in Echinococcus and the related cestode parasite Taenia solium. These differences could be associated with differences in the organo-tropism of both species.}, subject = {Fuchsbandwurm}, language = {en} } @phdthesis{Sterzenbach2006, author = {Sterzenbach, Torsten}, title = {Untersuchungen zur Pathogenit{\"a}t von Helicobacter hepaticus : genomische und funktionelle Aspekte}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20318}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Helicobacter hepaticus stellt den Prototyp der enterohepatischen Helicobacter dar und f{\"u}hrt zu einer persistenten Infektion von M{\"a}usen. In immundefizienten Tieren kann er eine chronische Entz{\"u}ndung des Darmtraktes ausl{\"o}sen, welche den chronisch entz{\"u}ndlichen Darmerkrankungen des Menschen, Morbus Crohn und Colitis Ulcerosa, {\"a}hnelt. Deshalb wird H. hepaticus bevorzugt als Modellorganismus zur Untersuchung der immunologischen Ursachen von chronisch entz{\"u}ndlichen Darmerkrankungen im Tiermodell eingesetzt. Ebenfalls kann eine Infektion mit H. hepaticus in suszeptiblen M{\"a}usest{\"a}mmen (z.B. Balb/c, C3H/An) zu Entz{\"u}ndungen der Leber und Galleng{\"a}nge f{\"u}hren, welche sich bis zu einer Hepatitis und Leberkarzinomen ausweiten k{\"o}nnen. In den meisten Studien wurde H. hepaticus bisher aber haupts{\"a}chlich als Ausl{\"o}ser dieser Erkrankungen eingesetzt, w{\"a}hrend die bakterielle Seite kaum betrachtet wurde. Im Rahmen dieser Arbeit wurde in einer Kooperation mit MWG Biotech, GeneData und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) die Gesamtgenomsequenz des H. hepaticus Referenzstammes ATCC 51449 bestimmt und annotiert. Das Genom hat eine Gr{\"o}ße von 1.799.146 bp und kodiert f{\"u}r 1.875 Proteine. Die globale {\"A}hnlichkeit des Genoms von H. hepaticus ist etwa gleich groß zu den sequenzierten Genomen von H. pylori und C. jejuni. Es fehlen H. hepaticus aber die meisten Virulenzfaktoren von H. pylori wie Adh{\"a}sine (SabA, BabA, AlpA), VacA und die meisten Proteine der cag-Pathogenit{\"a}tsinsel, w{\"a}hrend Homologe zu Pathogenit{\"a}tsfaktoren von C. jejuni wie CDT und Peb1 vorhanden sind. Das Genom von H. hepaticus enth{\"a}lt neben vielen kleineren genomischen Inseln eine Genominsel mit einer Gr{\"o}ße von 71 kb, welche als HHGI1 benannt wurde. Sie kodiert mutmaßlich f{\"u}r ein TypIV-Sekretionssystem und enth{\"a}lt weitere Virulenzfaktoren. In Microarray- basierten Gesamtgenomvergleichen konnte gezeigt werden, dass die Insel in sieben von 13 untersuchten St{\"a}mmen großteils oder komplett fehlt. W{\"a}hrend M{\"a}use, aus denen HHGI1-positive St{\"a}mme isoliert wurden, pathologische Ver{\"a}nderungen der Leber aufwiesen, wies keine von den M{\"a}usen, aus denen HHGI1-negative St{\"a}mme isoliert wurden, Auff{\"a}lligkeiten in der Leber oder dem Gallentrakt auf. In einem Tiermodell wurde in Kooperation mit dem MIT gezeigt, dass zwei Insel-negative St{\"a}mme zu einer geringeren Besiedlung und einer schw{\"a}cheren Entz{\"u}ndung der Leber als der Insel-positive Referenzstamm ATCC 51449 f{\"u}hren. Durch die Genomvergleiche konnte auch gezeigt werden, dass verschiedene H. hepaticus-St{\"a}mme trotz einer niedrigen Sequenzvariabilit{\"a}t eine hohe Variation des Genomgehalts aufweisen und dass neben der HHGI1-Insel weitere kleinere Inseln in einzelnen St{\"a}mmen fehlen. Es wurden in der vorliegenden Arbeit erstmals verschiedene isogene Mutanten von H. hepaticus in der HHGI-1-Insel hergestellt, die in vitro eine verringerte Immunstimulation in Makrophagen zeigten. Der Mechanismus dieser Immunsuppression konnte noch nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt werden, sie werden jedoch derzeit in Mausmodellen weiter auf ihre krankheitsausl{\"o}senden Eigenschaften untersucht. Da bisher keine gut charakterisierten Zellkulturmodelle f{\"u}r die in vitro-Untersuchung von H. hepaticus vorlagen, wurden solche im Rahmen dieser Arbeit etabliert. Dazu wurden die intestinale murine epitheliale Zelllinie m-ICcl2, welche das prim{\"a}re Habitat von H. hepaticus (Krypten im D{\"u}nndarm) imitiert, die murine Hepatozytenzelllinie NCTC Klon 1469, welche ein m{\"o}gliches sekund{\"a}res Habitat (Lebercanaliculi) imitiert und die murine Makrophagenzelllinie J774 benutzt. W{\"a}hrend J774 und NCTC Klon 1469 durch die meisten Liganden f{\"u}r Mustererkennungsrezeptoren stimuliert werden konnten, reagierten m-ICcl2- Zellen substantiell nur auf den TLR4-Liganden E. coli-LPS. Dementsprechend induzierte H. hepaticus in J774 und NCTC Klon 1469 eine starke proinflammatorische Antwort, w{\"a}hrend m-ICcl2 trotz guter Adh{\"a}renz nur schwach von H. hepaticus stimuliert wurde. Es wurde gezeigt, dass LPS und Flagelline von H. hepaticus nur eine geringe immunstimulatorische Wirkung besitzen, w{\"a}hrend Lipoproteine und vermutlich auch Peptidoglykan die wichtigsten PAMPs von H. hepaticus darstellen. Durch die Analyse der durch H. hepaticus ausgel{\"o}sten globalen Genregulation in J774 und NCTC Klon 1469 wurde nachgewiesen, dass H. hepaticus nicht prim{\"a}r {\"u}ber NF-\&\#954;B, sondern {\"u}ber MAP-Kinasen eine proinflammatorische Antwort ausl{\"o}st. Außerdem wurde gezeigt, dass H. hepaticus untypisch f{\"u}r extrazellul{\"a}re Bakterien eher eine Wirtsantwort ausl{\"o}st, welche der durch intrazellul{\"a}re Bakterien {\"a}hnelt. In diesen Modellen f{\"u}hrten HHGI1-negative St{\"a}mme oder Mutanten der HHGI1-Insel zu einer leicht verringerten proinflammatorischen Antwort. Dies spiegelte sich auch in der transkriptionellen Regulation von Schl{\"u}sselfaktoren der angeborenen Immunantwort wie TLR2, IL-12, NOD2 oder Tollip wieder. In m-ICcl2-Zellen f{\"u}hrte eine Koinkubation mit lebenden H. hepaticus oder Lysaten zu einer verringerten durch E. coli-LPS ausgel{\"o}sten Induktion von MIP-2. Darauf basierend wurde gezeigt, dass LPS von H. hepaticus einen wesentlichen Faktor f{\"u}r diese Inhibierung der proinflammatorischen Antwort darstellt, nicht jedoch die HHGI-1-Insel oder andere vermutete Virulenzfaktoren. Zumindest auf mRNA-Ebene wurde durch H. hepaticus auch die Induktion anderer Cytokine wie TNF-\&\#945; oder MIP-1\&\#945; gehemmt. Eine prim{\"a}re Koinkubation von m-ICcl2 mit E. coli-LPS f{\"u}hrte zu einer Toleranzinduktion gegen{\"u}ber einer zweiten Stimulation. Diese Toleranzinduktion wurde durch eine Inkubation mit H. hepaticus ebenfalls gehemmt. Die Hemmung der proinflammatorischen Antwort durch H. hepaticus-LPS konnte auch in NCTC Klon 1469 und unter serumfreien Bedingungen f{\"u}r die durch S. typhimurium- Flagellin induzierte IL-8 Sekretion in der humanen Kolonkarzinomzelllinie Caco2 nachgewiesen werden. Damit war diese Hemmung weder zellspezifisch noch spezifisch f{\"u}r die TLR4-abh{\"a}ngige Stimulation. Basierend auf dieser Arbeit wurde ein Modell f{\"u}r die Entstehung einer chronischen Entz{\"u}ndung im Intestinaltrakt entwickelt, welches Erkl{\"a}rungsans{\"a}tze f{\"u}r die Entwicklung einer chronisch entz{\"u}ndlichen Darmerkrankung im Menschen liefern k{\"o}nnte.}, subject = {Helicobacter hepaticus}, language = {de} } @phdthesis{Suhl2009, author = {Suhl, Anja}, title = {Phylogenetische Analyse und Antibiotikaresistenzbestimmung von subgingivalen bakteriellen Isolaten aus Parodontitispatienten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-40076}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Parodontitis ist eine Erkrankung des Zahnhalteapparates, die durch einen komplexen bakteriellen Biofilm unterhalten wird. Neben Mikroorganismen wie A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, T. denticola und T. forsythensis werden Keime unbekannter Spezies in parodontalen Taschen ausfindig gemacht. Durch die Entschl{\"u}sselung von 16S rRNA-Gensequenzen konnte die orale Flora nahezu vollst{\"a}ndig katalogisiert werden. Allerdings fehlen bei vielen Phylotypen die entsprechenden Typst{\"a}mme f{\"u}r weitergehende ph{\"a}notypische Analysen. Grundlage dieser Arbeit bildeten 59 Patientenisolate der Parodontitis-Stammsammlung des Instituts f{\"u}r Hygiene und Mikrobiologie bei denen partielle 16S rRNA Sequenzen keine Spezieszuordnung erm{\"o}glichten. Nahezu vollst{\"a}ndige 16S rRNA-Sequenzen wurden erstellt und mit Datenbankeintr{\"a}gen verglichen. Bei mehr als der H{\"a}lfte der St{\"a}mme konnte keine taxonomische Zuordnung auf Sequenzierebene getroffen werden. 43 Isolate wuchsen unter aerober Atmosph{\"a}re, 16 ben{\"o}tigten eine anaerobe Umgebung. Alle Kulturmorphologien und nach Gram gef{\"a}rbten mikroskopischen Pr{\"a}parate wurden fotografisch dokumentiert und katalogisiert. Die hier untersuchten St{\"a}mme, die zuf{\"a}llig auf der Basis taxonomischer Fragestellungen ausgew{\"a}hlt wurden, waren zum {\"u}berwiegenden Teil auf Amoxicillin und Metronidazol empfindlich. Diese Antibiotika finden alle ihre Verwendung bei der Parodontitistherapie. Ciprofloxacin, das wegen seiner intrazellul{\"a}ren Wirkung ein interessantes Agens ist, wies v.a. bei Actinomyceten und Streptokokken Wirkungsl{\"u}cken auf. Es bleibt zu diskutieren, ob dieser Umstand nachteilig ist, da auf der einen Seite diese Genera ein orales Reservoir f{\"u}r Gyrasehemmer-Resistenzen ausbilden k{\"o}nnen, auf der anderen Seite diese grampositiven Keime m{\"o}glicherweise parodontalprotektiv wirken k{\"o}nnten. In dieser Studie konnte eine Stammsammlung charakterisiert werden, die zuk{\"u}nftig insbesondere angesichts der zu erwartenden Entschl{\"u}sselung des oralen Metagenoms f{\"u}r weitere funktionelle Untersuchungen von Interesse sein d{\"u}rfte.}, subject = {Parodontitis}, language = {de} } @phdthesis{vonSaintAndrevonArnim2007, author = {von Saint Andr{\´e} - von Arnim, Am{\´e}lie}, title = {The Role of Endosymbiotic Wolbachia Bacteria in the Pathogenesis of River Blindness}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-31560}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Introduction: This study investigates the role of Wolbachia bacteria in the pathogenesis of O. volvulus keratitis in a mouse model. Wolbachia bacteria are essential symbionts of most filarial nematodes of importance for mankind. Methods: Using a mouse model for river blindness in which soluble extracts of filarial nematodes are injected in the corneal stroma, changes in stromal thickness and haze of the cornea are observed by in vivo confocal microscopy, followed by immunohistochemical staining for neutrophils and PECAM-1, as well as ELISA of corneal chemokines. Reactions to filarial extracts containing Wolbachia are compared to those without the endosymbiont. Results: The approach of characterizing Wolbachia's role in river blindness in this study is threefold. Firstly, Wolbachia-depleted extracts from doxycycline treated onchocerciasis patients led to a diminished inflammatory response in corneas of C57BL/6 mice compared to untreated, i.e. Wolbachia containing antigen. The decreased cell recruitment observed with doxycycline treated extracts involved neutrophils, but not eosinophils. This finding demonstrated that the presence of Wolbachia increases neutrophil recruitment. Secondly, extracts from Wolbachia-containing B. malayi revealed markedly more pathology than endosymbiont-free A. viteae antigen. This again pointed at the role of Wolbachia in development of disease. Thirdly, Toll-like Receptor 4 (TLR4) dependence was shown to exist for the inflammatory response to Wolbachia harboring O. volvulus antigen by looking at the corneal pathology in TLR4-mutant C3H/HeJ mice, compared to the wild-type C3H/HeN strain. Investigating further Wolbachia mediated mechanisms of neutrophil recruitment to the cornea, this study also showed that expression of the adhesion molecule PECAM-1 in limbal vessels, as well as upregulation of the CXC chemokines KC and MIP-2 were dependent on the presence of functional TLR4 and Wolbachia respectively. Conclusions: This study indicates that the innate immune system and Wolbachia endobacteria play an important role in the inflammatory response associated with the pathogenesis of onchocerca keratitis, suggesting a complete alteration in our understanding of the immunopathology of filariasis.}, subject = {Onchozerkose}, language = {en} } @article{BrehmKoziol2014, author = {Brehm, Klaus and Koziol, Uriel}, title = {On the importance of targeting parasite stem cells in anti-echinococcosis drug development}, series = {Parasite}, volume = {21}, journal = {Parasite}, issn = {1252-607X}, doi = {10.1051/parasite/2014070}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-118030}, pages = {72}, year = {2014}, abstract = {The life-threatening diseases alveolar and cystic echinococcoses are caused by larvae of the tapeworms Echinococcus multilocularis and E. granulosus, respectively. In both cases, intermediate hosts, such as humans, are infected by oral uptake of oncosphere larvae, followed by asexual multiplication and almost unrestricted growth of the metacestode within host organs. Besides surgery, echinococcosis treatment relies on benzimidazole-based chemotherapy, directed against parasite beta-tubulin. However, since beta-tubulins are highly similar between cestodes and humans, benzimidazoles can only be applied at parasitostatic doses and are associated with adverse side effects. Mostly aiming at identifying alternative drug targets, the nuclear genome sequences of E. multilocularis and E. granulosus have recently been characterized, revealing a large number of druggable targets that are expressed by the metacestode. Furthermore, recent cell biological investigations have demonstrated that E. multilocularis employs pluripotent stem cells, called germinative cells, which are the only parasite cells capable of proliferation and which give rise to all differentiated cells. Hence, the germinative cells are the crucial cell type mediating proliferation of E. multilocularis, and most likely also E. granulosus, within host organs and should also be responsible for parasite recurrence upon discontinuation of chemotherapy. Interestingly, recent investigations have also indicated that germinative cells might be less sensitive to chemotherapy because they express a beta-tubulin isoform with limited affinity to benzimidazoles. In this article, we briefly review the recent findings concerning Echinococcus genomics and stem cell research and propose that future research into anti-echinococcosis drugs should also focus on the parasite's stem cell population.}, language = {en} } @article{SchoenKischkiesEliasetal.2014, author = {Schoen, Christoph and Kischkies, Laura and Elias, Johannes and Ampattu, Biju Joseph}, title = {Metabolism and virulence in Neisseria meningitidis}, doi = {10.3389/fcimb.2014.00114}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-113118}, year = {2014}, abstract = {A longstanding question in infection biology addresses the genetic basis for invasive behavior in commensal pathogens. A prime example for such a pathogen is Neisseria meningitidis. On the one hand it is a harmless commensal bacterium exquisitely adapted to humans, and on the other hand it sometimes behaves like a ferocious pathogen causing potentially lethal disease such as sepsis and acute bacterial meningitis. Despite the lack of a classical repertoire of virulence genes in N. meningitidis separating commensal from invasive strains, molecular epidemiology suggests that carriage and invasive strains belong to genetically distinct populations. In recent years, it has become increasingly clear that metabolic adaptation enables meningococci to exploit host resources, supporting the concept of nutritional virulence as a crucial determinant of invasive capability. Here, we discuss the contribution of core metabolic pathways in the context of colonization and invasion with special emphasis on results from genome-wide surveys. The metabolism of lactate, the oxidative stress response, and, in particular, glutathione metabolism as well as the denitrification pathway provide examples of how meningococcal metabolism is intimately linked to pathogenesis. We further discuss evidence from genome-wide approaches regarding potential metabolic differences between strains from hyperinvasive and carriage lineages and present new data assessing in vitro growth differences of strains from these two populations. We hypothesize that strains from carriage and hyperinvasive lineages differ in the expression of regulatory genes involved particularly in stress responses and amino acid metabolism under infection conditions.}, language = {en} } @article{SchubertKoziolCailliauetal.2014, author = {Schubert, Andreas and Koziol, Uriel and Cailliau, Katia and Vanderstraete, Mathieu and Dissous, Colette and Brehm, Klaus}, title = {Targeting Echinococcus multilocularis Stem Cells by Inhibition of the Polo-Like Kinase EmPlk1}, doi = {10.1371/journal.pntd.0002870}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-112806}, year = {2014}, abstract = {Background Alveolar echinococcosis (AE) is a life-threatening disease caused by larvae of the fox-tapeworm Echinococcus multilocularis. Crucial to AE pathology is continuous infiltrative growth of the parasite's metacestode stage, which is driven by a population of somatic stem cells, called germinative cells. Current anti-AE chemotherapy using benzimidazoles is ineffective in eliminating the germinative cell population, thus leading to remission of parasite growth upon therapy discontinuation. Methodology/Principal findings We herein describe the characterization of EmPlk1, encoded by the gene emplk1, which displays significant homologies to members of the Plk1 sub-family of Polo-like kinases that regulate mitosis in eukaryotic cells. We demonstrate germinative cell-specific expression of emplk1 by RT-PCR, transcriptomics, and in situ hybridization. We also show that EmPlk1 can induce germinal vesicle breakdown when heterologously expressed in Xenopus oocytes, indicating that it is an active kinase. This activity was significantly suppressed in presence of BI 2536, a Plk1 inhibitor that has been tested in clinical trials against cancer. Addition of BI 2536 at concentrations as low as 20 nM significantly blocked the formation of metacestode vesicles from cultivated Echinococcus germinative cells. Furthermore, low concentrations of BI 2536 eliminated the germinative cell population from mature metacestode vesicles in vitro, yielding parasite tissue that was no longer capable of proliferation. Conclusions/Significance We conclude that BI 2536 effectively inactivates E. multilocularis germinative cells in parasite larvae in vitro by direct inhibition of EmPlk1, thus inducing mitotic arrest and germinative cell killing. Since germinative cells are decisive for parasite proliferation and metastasis formation within the host, BI 2536 and related compounds are very promising compounds to complement benzimidazoles in AE chemotherapy. Author Summary The lethal disease AE is characterized by continuous and infiltrative growth of the metacestode larva of the tapeworm E. multilocularis within host organs. This cancer-like progression is exclusively driven by a population of parasite stem cells (germinative cells) that have to be eliminated for an effective cure of the disease. Current treatment options, using benzimidazoles, are parasitostatic only, and thus obviously not effective in germinative cell killing. We herein describe a novel, druggable parasite enzyme, EmPlk1, that specifically regulates germinative cell proliferation. We show that a compound, BI 2536, originally designed to inhibit the human ortholog of EmPlk1, can also inhibit the parasite protein at low doses. Furthermore, low doses of BI 2536 eliminated germinative cells from Echinococcus larvae in vitro and prevented parasite growth and development. We propose that BI 2536 and related compounds are promising drugs to complement current benzimidazole treatment for achieving parasite killing.}, language = {en} } @article{SchubertUnkmeirSchneiderSchauliesGulbinsetal.2014, author = {Schubert-Unkmeir, Alexandra and Schneider-Schaulies, Sibylle and Gulbins, Erich and Hebling, Sabrina and Simonis, Alexander}, title = {Differential Activation of Acid Sphingomyelinase and Ceramide Release Determines Invasiveness of Neisseria meningitidis into Brain Endothelial Cells}, doi = {10.1371/journal.ppat.1004160}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-113031}, year = {2014}, abstract = {The interaction with brain endothelial cells is central to the pathogenicity of Neisseria meningitidis infections. Here, we show that N. meningitidis causes transient activation of acid sphingomyelinase (ASM) followed by ceramide release in brain endothelial cells. In response to N. meningitidis infection, ASM and ceramide are displayed at the outer leaflet of the cell membrane and condense into large membrane platforms which also concentrate the ErbB2 receptor. The outer membrane protein Opc and phosphatidylcholine-specific phospholipase C that is activated upon binding of the pathogen to heparan sulfate proteoglycans, are required for N. meningitidis-mediated ASM activation. Pharmacologic or genetic ablation of ASM abrogated meningococcal internalization without affecting bacterial adherence. In accordance, the restricted invasiveness of a defined set of pathogenic isolates of the ST-11/ST-8 clonal complex into brain endothelial cells directly correlated with their restricted ability to induce ASM and ceramide release. In conclusion, ASM activation and ceramide release are essential for internalization of Opc-expressing meningococci into brain endothelial cells, and this segregates with invasiveness of N. meningitidis strains. Author Summary Neisseria meningitidis, an obligate human pathogen, is a causative agent of septicemia and meningitis worldwide. Meningococcal infection manifests in a variety of forms, including meningitis, meningococcemia with meningitis or meningococcemia without obvious meningitis. The interaction of N. meningitidis with human cells lining the blood vessels of the blood-cerebrospinal fluid barrier is a prerequisite for the development of meningitis. As a major pathogenicity factor, the meningococcal outer membrane protein Opc enhances bacterial entry into brain endothelial cells, however, mechanisms underlying trapping of receptors and signaling molecules following this interaction remained elusive. We now show that Opc-expressing meningococci activate acid sphingomyelinase (ASM) in brain endothelial cells, which hydrolyses sphingomyelin to cause ceramide release and formation of extended ceramide-enriched membrane platforms wherein ErbB2, an important receptor involved in bacterial uptake, clusters. Mechanistically, ASM activation relied on binding of N. meningitidis to its attachment receptor, HSPG, followed by activation of PC-PLC. Meningococcal isolates of the ST-11 clonal complex, which are reported to be more likely to cause severe sepsis, but rarely meningitis, barely invaded brain endothelial cells and revealed a highly restricted ability to induce ASM and ceramide release. Thus, our results unravel a differential activation of the ASM/ceramide system by the species N. meningitidis determining its invasiveness into brain endothelial cells.}, language = {en} } @article{BrehmKoziolKrohne2013, author = {Brehm, Klaus and Koziol, Uriel and Krohne, Georg}, title = {Anatomy and development of the larval nervous system in Echinococcus multilocularis}, series = {Frontiers in Zoology}, journal = {Frontiers in Zoology}, doi = {10.1186/1742-9994-10-24}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-96504}, year = {2013}, abstract = {Background The metacestode larva of Echinococcus multilocularis (Cestoda: Taeniidae) develops in the liver of intermediate hosts (typically rodents, or accidentally in humans) as a labyrinth of interconnected cysts that infiltrate the host tissue, causing the disease alveolar echinococcosis. Within the cysts, protoscoleces (the infective stage for the definitive canid host) arise by asexual multiplication. These consist of a scolex similar to that of the adult, invaginated within a small posterior body. Despite the importance of alveolar echinococcosis for human health, relatively little is known about the basic biology, anatomy and development of E. multilocularis larvae, particularly with regard to their nervous system. Results We describe the existence of a subtegumental nerve net in the metacestode cysts, which is immunoreactive for acetylated tubulin-α and contains small populations of nerve cells that are labeled by antibodies raised against several invertebrate neuropeptides. However, no evidence was found for the existence of cholinergic or serotoninergic elements in the cyst wall. Muscle fibers occur without any specific arrangement in the subtegumental layer, and accumulate during the invaginations of the cyst wall that form brood capsules, where protoscoleces develop. The nervous system of the protoscolex develops independently of that of the metacestode cyst, with an antero-posterior developmental gradient. The combination of antibodies against several nervous system markers resulted in a detailed description of the protoscolex nervous system, which is remarkably complex and already similar to that of the adult worm. Conclusions We provide evidence for the first time of the existence of a nervous system in the metacestode cyst wall, which is remarkable given the lack of motility of this larval stage, and the lack of serotoninergic and cholinergic elements. We propose that it could function as a neuroendocrine system, derived from the nervous system present in the bladder tissue of other taeniids. The detailed description of the development and anatomy of the protoscolex neuromuscular system is a necessary first step toward the understanding of the developmental mechanisms operating in these peculiar larval stages.}, language = {en} } @article{BrehmKoziolRauschendorferetal.2014, author = {Brehm, Klaus and Koziol, Uriel and Rauschendorfer, Theresa and Rodr{\´i}guez, Luis Zanon and Krohne, Georg}, title = {The unique stem cell system of the immortal larva of the human parasite Echinococcus multilocularis}, doi = {10.1186/2041-9139-5-10}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-110315}, year = {2014}, abstract = {Background It is believed that in tapeworms a separate population of undifferentiated cells, the germinative cells, is the only source of cell proliferation throughout the life cycle (similar to the neoblasts of free living flatworms). In Echinococcus multilocularis, the metacestode larval stage has a unique development, growing continuously like a mass of vesicles that infiltrate the tissues of the intermediate host, generating multiple protoscoleces by asexual budding. This unique proliferation potential indicates the existence of stem cells that are totipotent and have the ability for extensive self-renewal. Results We show that only the germinative cells proliferate in the larval vesicles and in primary cell cultures that undergo complete vesicle regeneration, by using a combination of morphological criteria and by developing molecular markers of differentiated cell types. The germinative cells are homogeneous in morphology but heterogeneous at the molecular level, since only sub-populations express homologs of the post-transcriptional regulators nanos and argonaute. Important differences are observed between the expression patterns of selected neoblast marker genes of other flatworms and the E. multilocularis germinative cells, including widespread expression in E. multilocularis of some genes that are neoblast-specific in planarians. Hydroxyurea treatment results in the depletion of germinative cells in larval vesicles, and after recovery following hydroxyurea treatment, surviving proliferating cells grow as patches that suggest extensive self-renewal potential for individual germinative cells. Conclusions In E. multilocularis metacestodes, the germinative cells are the only proliferating cells, presumably driving the continuous growth of the larval vesicles. However, the existence of sub-populations of the germinative cells is strongly supported by our data. Although the germinative cells are very similar to the neoblasts of other flatworms in function and in undifferentiated morphology, their unique gene expression pattern and the evolutionary loss of conserved stem cells regulators suggest that important differences in their physiology exist, which could be related to the unique biology of E. multilocularis larvae.}, language = {en} } @article{BrehmHemerKonradetal.2014, author = {Brehm, Klaus and Hemer, Sarah and Konrad, Christian and Spiliotis, Markus and Koziol, Uriel and Schaack, Dominik and F{\"o}rster, Sabine and Gelmedin, Verena and Stadelmann, Britta and Dandekar, Thomas and Hemphill, Andrew}, title = {Host insulin stimulates Echinococcus multilocularis insulin signalling pathways and larval development}, doi = {10.1186/1741-7007-12-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-110357}, year = {2014}, abstract = {Background The metacestode of the tapeworm Echinococcus multilocularis is the causative agent of alveolar echinococcosis, a lethal zoonosis. Infections are initiated through establishment of parasite larvae within the intermediate host's liver, where high concentrations of insulin are present, followed by tumour-like growth of the metacestode in host organs. The molecular mechanisms determining the organ tropism of E. multilocularis or the influences of host hormones on parasite proliferation are poorly understood. Results Using in vitro cultivation systems for parasite larvae we show that physiological concentrations (10 nM) of human insulin significantly stimulate the formation of metacestode larvae from parasite stem cells and promote asexual growth of the metacestode. Addition of human insulin to parasite larvae led to increased glucose uptake and enhanced phosphorylation of Echinococcus insulin signalling components, including an insulin receptor-like kinase, EmIR1, for which we demonstrate predominant expression in the parasite's glycogen storage cells. We also characterized a second insulin receptor family member, EmIR2, and demonstrated interaction of its ligand binding domain with human insulin in the yeast two-hybrid system. Addition of an insulin receptor inhibitor resulted in metacestode killing, prevented metacestode development from parasite stem cells, and impaired the activation of insulin signalling pathways through host insulin. Conclusions Our data indicate that host insulin acts as a stimulant for parasite development within the host liver and that E. multilocularis senses the host hormone through an evolutionarily conserved insulin signalling pathway. Hormonal host-parasite cross-communication, facilitated by the relatively close phylogenetic relationship between E. multilocularis and its mammalian hosts, thus appears to be important in the pathology of alveolar echinococcosis. This contributes to a closer understanding of organ tropism and parasite persistence in larval cestode infections. Furthermore, our data show that Echinococcus insulin signalling pathways are promising targets for the development of novel drugs.}, language = {en} } @article{LorsonRuoppNadernezhadetal.2020, author = {Lorson, Thomas and Ruopp, Matthias and Nadernezhad, Ali and Eiber, Julia and Vogel, Ulrich and Jungst, Tomasz and L{\"u}hmann, Tessa}, title = {Sterilization Methods and Their Influence on Physicochemical Properties and Bioprinting of Alginate as a Bioink Component}, series = {ACS Omega}, volume = {5}, journal = {ACS Omega}, number = {12}, doi = {10.1021/acsomega.9b04096}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229460}, pages = {6481-6486}, year = {2020}, abstract = {Bioprinting has emerged as a valuable threedimensional (3D) biomanufacturing method to fabricate complex hierarchical cell-containing constructs. Spanning from basic research to clinical translation, sterile starting materials are crucial. In this study, we present pharmacopeia compendial sterilization methods for the commonly used bioink component alginate. Autoclaving (sterilization in saturated steam) and sterile filtration followed by lyophilization as well as the pharmacopeia non-compendial method, ultraviolet (UV)-irradiation for disinfection, were assessed. The impact of the sterilization methods and their effects on physicochemical and rheological properties, bioprinting outcome, and sterilization efficiency of alginate were detailed. Only sterile filtration followed by lyophilization as the sterilization method retained alginate's physicochemical properties and bioprinting behavior while resulting in a sterile outcome. This set of methods provides a blueprint for the analysis of sterilization effects on the rheological and physicochemical pattern of bioink components and is easily adjustable for other polymers used in the field of biofabrication in the future.}, language = {en} } @phdthesis{Nono2012, author = {Nono, Justin}, title = {Immunomodulation through Excretory/Secretory Products of the parasitic Helminth Echinococcus multilocularis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85449}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Die Alveol{\"a}re Echinokokkose (AE) ist eine lebensbedrohliche Zoonose, die durch das Metazestoden-Larvenstadium des Fuchsbandwurms Echinococcus multilocularis ausgel{\"o}st wird. Nach Eintritt des Parasiten in den Zwischenwirt wird zun{\"a}chst eine potentiell anti-parasitische, Th1-dominierte Immunantwort ausgel{\"o}st, welche anschließend in der chronischen Phase graduell durch eine permissive, Th2-dominierte Antwort ersetzt wird. Als Ergebnis einer zugrunde liegenden Immunmodulation durch den Parasiten k{\"o}nnen Echinococcus-Larven f{\"u}r Jahre bis Jahrzehnte im Wirt persistieren und verhalten sich {\"a}hnlich einem perfekt transplantierten Organ. {\"U}ber die molekulare Basis der Immunmodulation durch den Parasiten ist derzeit wenig bekannt. In dieser Arbeit wurden geeignete Kultursysteme f{\"u}r verschiedene E. multilocularis Larvenstadien verwendet, um den Einfluss exkretorisch/sekretorischer Metaboliten (E/S-Produkte) auf Wirts-Immuneffektor-Zellen zu studieren. E/S-Produkte kultivierter Larven, die die fr{\"u}he (Prim{\"a}rzellen) und chronische (Metazestode) Phase der Infektion repr{\"a}sentieren induzierten Apoptose und tolerogene Eigenschaften in Dendritischen Zellen (DC) des Wirts, w{\"a}hrend solche von Kontroll-Larven (Protoskolizes) keine derartigen Effekte zeigten. Dies zeigt, dass die fr{\"u}hen infekti{\"o}sen Stadien von E. multilocularis in DC ein tolerierendes Milieu erzeugen, welches sehr wahrscheinlich die initiale Etablierung des Parasiten in einer Phase beg{\"u}nstigt, in der er h{\"o}chst sensitiv gegen{\"u}ber Wirtsangriffen ist. Interessanterweise f{\"o}rderten E/S-Produkte des Metazestoden in vitro die Konversion von CD4+ T-Zellen in Foxp3+, regulatorische T-Zellen (Treg) w{\"a}hrend E/S-Produkte von Prim{\"a}rzellen oder Protoskolizes dies nicht vermochten. Da Foxp3+ Tregs generell als immunosuppressorisch bekannt sind, deuten diese Daten an, dass der Metazestode aktiv eine Induktion von Tregs herbeif{\"u}hrt, um eine permissive Immunsuppression w{\"a}hrend einer Infektion zu erreichen. Eine substantielle Zunahme von Anzahl und Frequenz Foxp3+ Tregs konnte zudem in Peritoneal-Exsudaten von M{\"a}uuen nach intraperitonealer Injektion von Parasitengewebe gemessen werden, was anzeigt, dass eine Expansion von Foxp3+ Tregs auch w{\"a}hrend der in vivo Infektion von Bedeutung ist. Interessanterweise konnte in dieser Arbeit ein Activin-Orthologes des Parasiten, EmACT, identifiziert werden, weleches vom Metazestoden sekretiert wird und {\"a}hnlich wie humanes Activin in der Lage ist, eine TGF-β-abh{\"a}ngige Expansion von Tregs in vitro zu induzieren. Dies zeigt an, dass E. multilocularis evolutionsgeschichtlich konservierte Zytokine nutzt, um aktiv die Wirts-Immunantwort zu beeinflussen. Zusammenfassend deuten die gewonnenen Daten auf eine wichtige Rolle Foxp3+ Tregs, welche u.a. durch EmACT induziert werden, im immunologischen geschehen der AE hin. Ein weiterer Parasiten-Faktor, EmTIP, mit signifikanten Homologien zum T-cell Immunomodulatory Protein (TIP) des Menschen wurde in dieser Arbeit n{\"a}her charakterisiert. EmTIP konnte in der E/S-Fraktion von Prim{\"a}rzellen nachgewiesen werden und induzierte die Freisetzung von IFN-γ in CD4+ T-Helferzellen. Durch Zugabe von anti-EmTIP-Antik{\"o}rpern konnte zudem die Entwicklung des Parasiten zum Metazestoden in vitro gehemmt werden. EmTIP d{\"u}rfte daher einerseits bei der fr{\"u}hen Parasiten-Entwicklung im Zwischenwirt eine Rolle spielen und k{\"o}nnte im Zuge dessen auch die Auspr{\"a}gung der fr{\"u}hen, Th-1-dominierten Immunantwort w{\"a}hrend der AE beg{\"u}nstigen. Zusammenfassend wurden in dieser Arbeit zwei E. multilocularis E/S-Faktoren identifiziert, EmACT und EmTIP, die ein hohes immunmodulatorisches Potential besitzen. Die hier vorgestellten Daten liefern neue, fundamentale Einsichten in die molekularen Mechanismen der Parasiten-induzierten Immunmodulation bei der AE und sind hoch relevant f{\"u}r die Entwicklung anti-parasitischer Immuntherapien.}, subject = {Immunmodulation}, language = {en} } @phdthesis{Zeller2004, author = {Zeller, Daniel}, title = {Konsequenzen progressiver trunkierender Mutationen des Transkriptionsfaktors RIM101 in Candida albicans f{\"u}r Wachstum und pH-abh{\"a}ngigen Dimorphismus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11223}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Candida albicans ist ein opportunistischer Hefepilz, den die meisten gesunden Menschen als harmlosen Kommensalen des Verdauungstraktes beherbergen. Bei einer Schw{\"a}chung des Immunsystemes kann es jedoch zu schweren Candida-Infektionen bis hin zur lebensbedrohlichen Pilzsepsis kommen. Neben anderen Virulenzfaktoren spielt offenbar der Polymorphismus, also die F{\"a}higkeit, sowohl in einer sprossenden Hefeform als auch in einer filament{\"o}sen Hyphenform zu wachsen, eine bedeutende Rolle in der Pathogenit{\"a}t von C._albicans. Welche Wachstumsform {\"u}berwiegt, h{\"a}ngt entscheidend von den Wachstumsbedingungen, insbesondere auch vom pH-Wert, ab. Im Zentrum des pH-abh{\"a}ngigen Transduktionsweges steht der alkalisch-exprimierte Transkriptionsfaktor RIM101, dessen inaktive Vorl{\"a}uferform unter neutralen bzw. alkalischen Wachstumsbedingungen vermutlich durch eine zweistufige proteolytische Prozessierung des C-Terminus in (mindestens) eine aktive Form {\"u}bergef{\"u}hrt wird. Diese wiederum hat mindestens zwei Funktionen: Erstens induziert sie im Rahmen der pH-abh{\"a}ngigen Genexpression unter anderem PHR1 und reprimiert PHR2, die beide f{\"u}r den Zellwandaufbau erforderliche, funktionell homologe Proteine kodieren. Zweitens steuert sie bei gleichzeitig vorliegender Temperaturerh{\"o}hung auf ca. 37°C auf noch unbekannte Weise den {\"U}bergang der Zelle in die filament{\"o}se Wachstumsform. Ziel dieser Arbeit ist es, die Folgen C-terminaler Verk{\"u}rzungen von Rim101 auf das Wachstum, die PHR1-Induktion und die Filamentierung, jeweils in Abh{\"a}ngigkeit vom extrazellul{\"a}ren pH-Wert, zu untersuchen. Daraus k{\"o}nnen neue Einsichten {\"u}ber die Bedeutung von RIM101, den Mechanismus seiner Aktivierung und seine Funktion im Geflecht der Transduktionskaskaden gewonnen werden. Hierzu wurden zun{\"a}chst 14 phr2\&\#8710;-Suppressormutanten isoliert, die trotz der phr2\&\#8710;-Nullmutation in der Lage waren, bei saurem pH-Wert zu wachsen. Es zeigte sich, dass diese St{\"a}mme im sauren Milieu nicht nur eine starke PHR1-Induktion aufwiesen, sondern dar{\"u}ber hinaus unabh{\"a}ngig vom pH-Wert des Mediums in hohen Raten zur Filamentierung f{\"a}hig waren. Die molekulargenetische Analyse beider RIM101-Allele in diesen Revertanten ergaben, dass in jedem der St{\"a}mme ein RIM101-Allel eine Nonsense-Mutation enthielt, die offensichtlich zur Synthese eines trunkierten und damit konstitutiv aktiven Rim101p f{\"u}hrte. Die spontan aufgetretenen RIM101-Suppressormutationen fanden sich bei den 14 verschiedenen analysierten Revertanten in einem umschriebenen Bereich, der auf dem das C-terminale Drittel codierenden Teil des RIM101-ORF liegt. Um die Folgen von st{\"a}rkeren, also weiter upstream lokalisierten, Rim101p-Trunkierungen zu untersuchen, wurden daraufhin C.-albicans-St{\"a}mme konstruiert, die nach Transformation eines linearisierten Plasmides jeweils ein RIM101-Allel mit einer gezielt eingef{\"u}hrten Nonsense-Mutation enthielten. Wir erhielten 19 solcher St{\"a}mme (phr2\&\#8710;) mit in 5'-Richtung progessiven RIM101-Trunkierungen in einem weiten Bereich des RIM101-ORF. Interessanterweise konnten wir bei der darauf folgenden Untersuchung der gewonnenen St{\"a}mme drei Gruppen von RIM101-Trunkierungen unterscheiden, die verschiedene Konsequenzen f{\"u}r Wachstum und Filamentierung mit sich brachten: a) Der Austausch der Codons 281, 305 und 333, die n{\"a}her am 5'-Ende im Bereich oder der N{\"a}he der Zinkfingerregion lokalisiert sind, erm{\"o}glicht kein Wachstum bei pH 4. b) Die Einf{\"u}hrung von Nonsense-Codons an die Stellen 385 und 411 f{\"u}hrt dazu, dass die entsprechenden St{\"a}mme bei pH 4 wachsen und PHR1 induzieren, aber nicht in der Lage sind, bei diesem pH-Wert zu filamentieren. c) Dagegen erlaubt der Ersatz von einem der Codons 463 bis 475 durch ein Stop-Codon Wachstum, PHR1-Induktion und filament{\"o}ses Wachstum bei pH 4. Die Region zwischen den Aminos{\"a}uren 411 und 463 muss also f{\"u}r die Initiation der Keimschlauchbildung essentiell, f{\"u}r die Induktion pH-regulierter Gene wie PHR1 aber nicht notwendig sein. Dieses Ergebnis scheint darauf hinzuweisen, dass der Funktion des Transkriptionsfaktors Rim101p in den Bereichen Zellwandaufbau/Wachstum und pH-abh{\"a}ngiger Morphogenese zwei verschiedenartige Steuermechanismen zugrunde liegen. Denkbare Modelle f{\"u}r solche Mechanismen werden in der vorliegenden Arbeit auf dem Hintergrund fr{\"u}herer Studien diskutiert. Der letzte Teil dieser Arbeit befasst sich mit der potentiellen Bedeutung von Rim101p bei der Regulation der Expression von sog. sekretorischen Aspartylproteinasen (SAPs). Mit Hilfe eines Reportersystemes sollen die Auswirkungen von RIM101-Mutationen auf drei „hyphenspezifische" Mitglieder der SAP-Genfamilie, n{\"a}mlich SAP4, SAP5 und SAP6, untersucht werden. Daraus gewonnene Informationen k{\"o}nnten die bisher vorwiegend isolierte Betrachtung des Dimorphismus und der Proteinasen im Pathogenit{\"a}tsprozess ausweiten auf ein sich erg{\"a}nzendes Zusammenspiel dieser Faktoren.}, language = {de} } @phdthesis{Niehus2004, author = {Niehus, Eike}, title = {Untersuchungen zur Regulation Motilit{\"a}ts-assoziierter Gene in Helicobacter pylori}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11141}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Helicobacter pylori ist ein an seine {\"o}kologische Nische hochgradig angepasstes Bakterium, das den Magen von mehr als 50\% der Weltbev{\"o}lkerung chronisch besiedelt. Bei 10 bis 20\% der Infizierten k{\"o}nnen schwerere Krankheitsverl{\"a}ufe von Magengeschw{\"u}ren bis hin zu Karzinomen auftreten. Die Chemotaxis-gesteuerte Motilit{\"a}t von H. pylori, vermittelt durch ein B{\"u}ndel von 2-8 polaren Flagellen, ist f{\"u}r die Besiedelung und persistente Infektion des Wirtes essenziell. Mehr als 40 Komponenten des Flagellen- und Chemotaxissystems konnten mit Hilfe der beiden sequenzierten H. pylori-Genome identifiziert werden, wobei die Gene einzeln oder in kleinen transkriptionellen Einheiten {\"u}ber das gesamte Genom verteilt angeordnet sind. Mit der vorliegenden Arbeit sollte die Organisation und Vernetzung der transkriptionellen Regulation der Flagellenbiogenese und m{\"o}gliche Querverbindungen zu anderen zellul{\"a}ren Funktionen in H. pylori umfassend charakterisiert werden. H. pylori verf{\"u}gt {\"u}ber zwei unterschiedliche Flagellingene, flaA und flaB, deren Transkription von den beiden alternativen Sigma-Faktoren Sigma28 und Sigma54 kontrolliert wird. Um die transkriptionelle Regulation der beiden Gene in zwei unterschiedlichen Flagellenregulons zu untersuchen, wurde die Genexpression von flaA und flaB abh{\"a}ngig von der Wachstumsphase analysiert. Mit flaA- und flaB-Promotorfusionen wurde hier erstmalig ein sensitives, Biolumineszenz-basiertes Reportersystem f{\"u}r Expressionsstudien in H. pylori etabliert und genutzt. Die Transkriptmengen der beiden Flagellingene wurden weiterhin direkt mittels Northern Blot-Hybridisierungen und RT-PCR best{\"a}tigt. Es ergab sich eine Wachstumsphasen-abh{\"a}ngige, differentielle Regulation, bei der in {\"U}bereinstimmung mit der strukturellen Anordnung der Flagelline im Filament und der Zugeh{\"o}rigkeit der Gene zu zwei Regulationsklassen, das Verh{\"a}ltnis der flaA- zur flaB-Expression im Verlauf der Wachstumskurve stark anstieg. Um genomweite Analysen durchf{\"u}hren zu k{\"o}nnen, wurde in dieser Arbeit zun{\"a}chst eine Plattform zur Untersuchung von H. pylori mit DNA-Microarrays etabliert. Hierzu wurde in Kooperation mit dem Max-Planck-Institut f{\"u}r Infektionsbiologie in Berlin ein PCR-Produkt-Microarray mit 1590 H. pylori-spezifischen Sonden produziert. Zus{\"a}tzlich wurde ein industriell gefertigter, Oligonukleotid-basierter, H. pylori-Microarray erstmalig verwendet und validiert. Mit Hilfe der Microarray- Technologie wurden verschiedene zentrale Regulatoren der H. pylori-Flagellenbiogenese zum ersten Mal auf genomweiter Ebene untersucht. Hierzu z{\"a}hlten die beiden alternativen Sigma-Faktoren FliA und RpoN, der Anti-Sigma28-Faktor FlgM, das RpoN-spezifische Zwei-Komponenten System FlgS/FlgR und die Flagellen-Basalk{\"o}rperkomponenten FlhA und FlhF. Bis auf die fliA- und flgM-Mutanten, die, in {\"U}bereinstimmung mit ihrer antagonistischen Funktion, Stummelflagellen bzw. eine leicht erh{\"o}hte Flagellenzahl aufwiesen, bewirkten die Mutationen in allen anderen untersuchten Genen einen flagellenlosen unbeweglichen Ph{\"a}notyp. Die Klassen 2 und 3 des H. pylori-Flagellenregulons konnten durch die Analysen des FliA- und des RpoNRegulons neu definiert und um zehn neue Gene erg{\"a}nzt werden. F{\"u}r FlhA und FlhF konnte eine Funktion als {\"u}bergeordnete Regulatoren der Klassen 2 und 3 des Flagellenregulons gezeigt werden. Des Weiteren wurden 24 Gene einer neuen regulatorischen Zwischenklasse zugeordnet. Diese Gene werden von mehr als einem Promotor kontrolliert und umfassen Flagellen- sowie Nicht-Flagellengene. Durch globale Untersuchungen von Doppelmutanten wurde die komplexe Einbindung des Anti-Sigma-Faktors FlgM in die FlhA- und FlhF-vermittelte transkriptionelle R{\"u}ckkopplung nachgewiesen. Basierend auf den Ergebnissen der Arbeit konnte ein neues Modell der Regulation der Flagellenbiogenese f{\"u}r H. pylori entwickelt werden. Es beinhaltet drei regulatorische Genklassen mit einer intermedi{\"a}ren Klasse, die von den drei H. pylori-Sigma-Faktoren Sigma80, Sigma54 und Sigma28 zusammen mit den assoziierten Regulatoren FlgS/FlgR und FlgM kontrolliert werden. FlgM vermittelt als Anti-Sigma28-Faktor die transkriptionelle R{\"u}ckkopplung auf die Klasse 3- und, im Zusammenspiel mit FlhA, auch auf die Klasse 2-Flagellengene. FlhF kontrolliert die Expression der Klasse 2-Flagellengene durch einen FlgM-unabh{\"a}ngigen, bislang ungekl{\"a}rten Mechanismus. Die Sigma80-abh{\"a}ngigen Klasse 1-Flagellengene werden, anders als bei vielen anderen Bakterien, mit Stoffwechselgenen koreguliert und beinhalten auch die Flagellenmotor- und Chemotaxisgene. Dies spiegelt die Anpassung von H. pylori an seine spezifische {\"o}kologische Nische wieder, mit der Notwendigkeit, w{\"a}hrend der gesamten Infektion die Motilit{\"a}t aufrecht zu erhalten.}, subject = {Helicobacter pylori}, language = {de} } @phdthesis{Stoevesandt2002, author = {Stoevesandt, Johanna}, title = {Identifizierung und Charakterisierung von Plasmiden verschiedener klonaler Gruppierungen in Neisseria meningitidis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7016}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {128 Meningokokkenst{\"a}mme unterschiedlicher klonaler Linien und Serogruppen aus verschiedenen L{\"a}ndern wurden im Rahmen eines Screenings auf die Pr{\"a}senz von Plasmiden untersucht. Aus 66\% der St{\"a}mme konnten Plasmide isoliert werden. Diese waren innerhalb der verschiedenen klonalen Linien spezifisch verteilt. Das 1,986 kb große Plasmid pJS-A (EMBL Accession Number AJ238491) fand sich ausschließlich in Serogruppe A St{\"a}mmen der Subgruppe VI. Das 7,245 kb große Plasmid pJS-B (EMBL Accession Number AJ277475) wurde in 91\% der untersuchten ET-37 St{\"a}mme und in 67\% der nahe verwandten Cluster A4 St{\"a}mme gefunden. Es ist ein hochspezifischer Marker f{\"u}r diese klonalen Linien. Aus Vertretern des ET-5 Komplexes konnten keine Plasmide isoliert werden. Die Plasmide pJS-A und pJS-B wurden vollst{\"a}ndig sequenziert. Beide zeichnen sich durch einen f{\"u}r Meningokokken untypisch hohen AT-Gehalt aus (pJS-A: 55,4\%, pJS-B: 57,9\%). Auf pJS-A befinden sich zwei, auf pJS-B acht offene Leseraster. Der Vergleich der abgeleiteten Aminos{\"a}uresequenzen ergab f{\"u}r beide Plasmide keine signifikanten Homologien zu Datenbankeintr{\"a}gen. F{\"u}r pJS-B wurde an Position 20 bis 307 eine 93\%ige Identit{\"a}t mit einer f{\"u}r das Genom des Gonokokkenstammes MS11-A beschriebenen Region festgestellt, welche die beiden Inverted Repeats IR1 und IR2 enth{\"a}lt und dem Gen pivNG benachbart ist, das f{\"u}r eine Rekombinase kodiert. Bei der Repeat-Region des Gonokokkenstammes MS11-A handelt es sich nach Carrick et al. m{\"o}glicherweise um eine Rekombinationsstelle. Es konnte gezeigt werden, dass pJS-B {\"u}ber seine homologe Repeat-Region chromosomal integriert. Ob es jedoch als wirkliches Plasmid eigenst{\"a}ndig replizieren kann, bleibt zweifelhaft. pJS-A und pJS-B stellen Beispiele f{\"u}r die spezifische und stabile Verteilung von DNA-Elementen in einer Bakterienpopulation dar, die sich grunds{\"a}tzlich durch genetische Vielfalt und regen Austausch von DNA auszeichnet. pJS-B ist eines von vielen DNA-Elementen, die f{\"u}r den ET-37 Komplex und den Cluster A4 spezifisch sind. Dies unterst{\"u}tzt das Konzept der genetischen Isolierung dieser hypervirulenten Linien.}, language = {de} } @phdthesis{Klug2003, author = {Klug, Michael}, title = {Phasenvariation bei Legionella pneumophila: Vergleichende Proteomanalyse von virulenten und avirulenten Legionella pneumophila-St{\"a}mmen unter Anwendung der zweidimensionalen Gelelektrophorese}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7464}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Vergleichende Proteomanalyse eines avirulenten und virulenten Stammes von Legionella pneumophila Sg1 Subgruppe OLDA unter Anwendung der zweidimensionalen Gelelektrophorese. Die St{\"a}mme unterliegen einer spontanen LPS-Phasenvariation und unterscheiden sich ph{\"a}notypisch in multiplen Eigenschaften. Es zeigten sich different exprimierte Proteine der Membranoberfl{\"a}che, der LPS-Biosynthese und des Bakterienstoffwechsels.}, language = {de} } @phdthesis{Latsch2005, author = {Latsch, Kirsten}, title = {Interaktion von Neisseria meningitidis mit den Zellen der menschlichen Blut-Hirn/Liquor-Schranke}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15131}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Ein zentrales Ereignis in der Pathogenese einer bakteriellen, durch Neisseria menigitidis verursachten Meningitis stellt die Interaktion der Bakterien mit den Zellen der menschlichen Blut-Hirn/Liquor-Schranke dar. In der vorliegenden Arbeit konnten in Infektionsversuchen mit immortalisierten HBMEC-Zellen als etabliertem in-vitro Modell des okklusiven menschlichen Hirnendothels und N. meningitidis Isolaten unterschiedlicher klonaler Linien Pathomechanismen f{\"u}r die Interaktion von Meningokokken mit dem Endothel der menschlichen Blut-Hirn/Liquor-Schranke identifiziert werden. Diese unterscheiden sich von jenen Pathomechanismen, die die Interaktion von Meningokokken und Epithelzelllinien bzw. peripheren Endothelzellen bestimmen. Die untersuchten hypervirulenten klonalen Linien ST-32, ST-11 und ST-1 zeigen in-vivo signifikante Unterschiede in ihrem Ausbreitungsverhalten und meist unterschiedliche Krankheitsverl{\"a}ufe. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit lassen vermuten, dass die molekularen Mechanismen der Adh{\"a}renz und Invasion von N. meningitidis Serogruppe A, B und C Isolaten in ihrer Abh{\"a}ngigkeit von Außenmembrankomponenten und externen Faktoren differieren. Die Invasion von Serogruppe B Meningokokken konnte in Infektionsversuchen mit dem Serogruppe B Stamm MC58 als repr{\"a}sentativem Vertreter der hypervirulenten klonalen Linie ST-32 als Folge einer trifaktoriellen Interaktion mit den Zellen der menschlichen Blut-Hirn/Liquor-Schranke identifiziert werden: (I) Die Internalisierung der Serogruppe B Isolate in HBMEC-Zellen ist von der Expression des Außenmembranproteins Opc sowie (II) von der Anwesenheit des Serumglykoproteins Fibronektin abh{\"a}ngig, das als invasionsf{\"o}rdernde Komponente humanen Serums die Bindung von Meningokokken an spezifische Rezeptoren auf HBMEC-Zellen vermittelt. Fibronektin bindet (III) als Br{\"u}ckenmolek{\"u}l an RGD-Bindungsmotive der \&\#61537;5\&\#61538;1-Integrine auf HBMEC-Zellen. Diese stellen spezifische Rezeptoren der Fibronektin-vermittelten Invasion Opc-exprimierender Serogruppe B Meningokokken in zerebrale menschliche Hirnendothelzellen dar. Weder f{\"u}r Serogruppe A noch f{\"u}r Serogruppe C Meningokokken konnte in der vorliegenden Arbeit eine Serum-vermittelte Invasion in HBMEC-Zellen beschrieben werden. Als urs{\"a}chlich k{\"o}nnen die nat{\"u}rlicherweise fehlende Opc-Expression durch Isolate des ST-11 Komplexes sowie eine ausgepr{\"a}gte Variabilit{\"a}t der Opc-Expression durch die analysierten ST-1 Isolate diskutiert werden. Die wesentliche Bedeutung der Zytoskelettfunktion f{\"u}r die Invasion von N. meningitidis in HBMEC-Zellen konnte in Infektionsversuchen mit eukaryontischen Zytoskelettinhibitoren nachgewiesen werden. Mikrofilamente und Mikrotubuli als Elemente des Zytoskeletts wurden als essentielle Komponenten einer effizienten Internalisierung Opc-exprimierender Serogruppe B Meningokokken in HBMEC-Zellen identifiziert.}, language = {de} } @phdthesis{Getzlaff2005, author = {Getzlaff, Silke}, title = {Mechanismen der Serumresistenz von Serogruppe A Meningokokken unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung der Kapsel und des Lipopolysaccharids}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13636}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Neisseria meningitidis ist Ausl{\"o}ser der Meningokokkenmeningitis und der gef{\"u}rchteten Meningokokkensepsis, die mit einer hohen Letalit{\"a}t belastet sind. Meningokokken lassen sich anhand ihrer Polysaccharidkapsel in verschiedene Serogruppen einteilen, wobei die Serogruppen A, B, C, W135 und Y mit Krankheit assoziiert sind. Krankheitsisolate aus Serum oder Liquor sind fast ausnahmslos bekapselt, w{\"a}hrend Tr{\"a}gerisolate, die aus dem Nasopharynx von ca. 10\% der gesunden Bev{\"o}lkerung isoliert werden k{\"o}nnen, h{\"a}ufig unbekapselt sind. Das Komplementsystem, das einen wichtigen Abwehrmechanismus gegen Meningokokken darstellt, ist Teil der unspezifischen angeborenen Immunabwehr und besteht aus mehreren Serumproteasen, die in einer Kaskade der Reihe nach aktiviert werden, um am Ende eine Pore (MAC) in der Membran des Pathogens zu bilden. In dieser Arbeit wurden Faktoren untersucht, die Neisseria meningitidis dazu bef{\"a}higen, im Serum zu {\"u}berleben und der Lyse durch das Komplementsystem zu entgehen. Ein Schwerpunkt lag dabei auf den Serumresistenzmechanismen von Serogruppe A Meningokokken, vergleichend wurden anschließend die Mutanten der Serogruppen B, C, W135 und Y untersucht. Um den Einfluss verschiedener Pathogenit{\"a}tsfaktoren auf die Serumresistenz zu beurteilen, wurden isogene knock-out Mutanten verwendet, die durch ELISA und Tricingel auf ihre Kapsel- und LPS Struktur {\"u}berpr{\"u}ft wurden. Die Serumresistenz der Mutanten wurde durch Bakterizidietests bestimmt; zur Detektion der Bindung von Komplementkomponenten, Immunglobulinen und regulatorischen Proteinen wurden FACS Analysen, Western Blot und ELISA benutzt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Kapsel der Serogruppe A Meningokokken essentiell f{\"u}r das {\"U}berleben im Serum ist. Die Expression der Polysaccharidkapsel f{\"u}hrte auch bei den {\"u}brigen Serogruppen zu einer verminderten Deposition von Komplementkomponenten (C3, C4 und MAC) auf der Bakterienoberfl{\"a}che. Die verminderte Komplementdeposition war nicht durch ver{\"a}nderte Antik{\"o}rperbindung bedingt. Die bekapselten und unbekapselten Bakterien zeigten die gleichen Bindungsmuster von IgG und IgM. Auch Faktor H, ein wichtiger Regulator des Komplementsystems, ist an der Vermittlung der Serumresistenz durch die Kapsel nicht beteiligt. Die serumsensiblen unbekapselten Mutanten banden mehr Faktor H, als die entsprechenden bekapselten Meningokokken. Aus der Literatur ist bekannt, dass LPS Immunotyp und LPS Sialysierung die Serumresistenz pathogener Neisserien beeinflussen kann. F{\"u}r den Serogruppe A Stamm konnte nur dann ein {\"U}berlebensvorteil durch LPS Sialysierung gezeigt werden, wenn die unbekapselte Mutante untersucht wurde. Die Expression eines verk{\"u}rzten L8 LPS hingegen f{\"u}hrte bei diesem Stamm unabh{\"a}ngig von der Kapselexpression zu einer erh{\"o}hten Serumresistenz. Besonders auff{\"a}llig bei den entsprechenden Kontrollexperimenten mit Derivaten anderer Serogruppen war die außergew{\"o}hnliche Komplementdeposition durch den Serogruppe Y Stamm. In weiterf{\"u}hrenden Experimenten konnten wir in Kooperation mit Dr. Sanjay Ram, Boston, zeigen, dass besondere Phosphoethanolamin Substitutionen des LPS f{\"u}r dieses Ph{\"a}nomen verantwortlich waren. Die vorliegende Arbeit beleuchtet die Komplexit{\"a}t der Auseinandersetzung von Meningokokken mit dem Komplementsystem. Sie zeigt auf, dass Klon spezifische Unterschiede f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der Serumresistenz von Bedeutung sind. Die Experimente belegen, dass bei Serogruppe A Meningokokken neben der Kapsel auch das LPS einen modulierenden Einfluss auf die Serumresistenz hat.}, language = {de} } @phdthesis{Merdanovic2005, author = {Merdanovic, Melisa}, title = {Charakterisierung von NadR : das essentielle Enzym der NAD-Synthese bei Haemophilus influenzae}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14907}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {I Zusammenfassung Haemophilus influenzae, ein Gram-negatives, Bakterium der Familie Pasteurellaceae, kann beim Menschen eine Vielzahl an Erkrankungen ausl{\"o}sen: Die bekapselte St{\"a}mme, v. a. mit Typ b Kapsel k{\"o}nnen Cellulitis, septische Arthritis, Epiglottitis und Meningitis verursachen. Die nicht-bekapselte St{\"a}mme k{\"o}nnen Otitis media, Sinusitis, Pneumonie und in selteneren F{\"a}llen Bakter{\"a}mie verursachen. Ein besonderes Merkmal des Metabolismus von H. influenzae ist dessen Unf{\"a}higkeit Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+) de novo zu synthetisieren. Daher sind die Enzyme bzw. Transporter, die an NAD+ Aufnahme und Resynthese beteiligt sind, als putative antimikrobielle Ziele von Interesse. In unserer Arbeitsgruppe konnte gezeigt werden, dass NAD+ zu Nikotinamidribosyl degradiert werden muss, bevor es in die Zelle aufgenommen werden kann. Auch Proteine, die an der Degradation des exogenen NAD+ zu Nikotinamidribosyl und dessen anschließender Aufnahme in die Zelle verantwortlich sind, konnten identifiziert und charakterisiert werden. Wie Nikotinamidribosyl im Cytoplasma wiederum zu NAD+ synthetisiert wird, ist auch erst k{\"u}rzlich gekl{\"a}rt worden: f{\"u}r NadR konnte sowohl eine Ribosyl-Nukleotid-Kinase (RNK) Aktivit{\"a}t als auch eine Nikotinamid-Mononukleotid-Adenylyltransferase (NMNAT) Aktivit{\"a}t in vitro gezeigt werden. Die Kristallstruktur von hiNadR im Komplex mit NAD+ wurde auch aufgekl{\"a}rt. In dieser Arbeit sollte NadR, insbesondere dessen RNK Dom{\"a}ne, in vivo und in vitro n{\"a}her charakterisiert werden. Um zu untersuchen, ob beide Dom{\"a}nen in vivo essentiell sind, wurden Deletionsmutanten erzeugt, bei welchen die komplette bzw. der C-terminale Teil der RNK Dom{\"a}ne fehlten. Diese Deletionen konnten im nadV+ Hintergrund erzeugt werden. Die Deletionen konnten in H. influenzae nur zusammen mit dem nadV-Gen transferiert werden oder alternativ nur in die Zellen, die mit pNadRKan Plasmid transformiert wurden. Dies verdeutlicht, dass nicht nur die NMNAT Dom{\"a}ne sondern auch die RNK Dom{\"a}ne bzw. sogar nur wenige C-terminal fehlende Aminos{\"a}uren des NadR Proteins essentiell f{\"u}r die Lebensf{\"a}higkeit von H. influenzae sind. Gleichzeitig zeigen diese Experimente, dass die RNK-Dom{\"a}ne in Anwesenheit von NadV redundant ist. Ein weiterer Ph{\"a}notyp der RNK-Deletionsmutante zeigte sich beim Nikotinamidribosyl-Transport. Im Gegensatz zum Wt, welcher ca. 60-80\% des 14C-Nikotinamidribosyls aufnahm, konnte f{\"u}r die RNK-Deletionsmutante nur 2-5\% Aufnahme gemessen werden. Dies konnte durch das pNadRKan Plasmid komplementiert werden. Weiterhin wurde festgestellt, dass spontan Aminopyridin-resistente H. influenzae Zellen Mutationen im nadR Gen haben, insbesondere im Walker A-Motif (P-Loop) der RNK Dom{\"a}ne. Zus{\"a}tzlich konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass NadR aus Aminopyridin und ATP Aminopyridin-Adenin-Dinukleotid synthetisieren kann. Somit konnte gezeigt werden, dass die wachstumshemmende Wirkung eigentlich durch das aus Aminopyridin synthetisierte Aminopyridin-Adenin-Dinukleotid entsteht, welches NAD+ in Redox-Reaktionen verdr{\"a}ngt, wodurch es letztendlich zum Stillstand des Metabolimus kommt. Durch Einf{\"u}hren von gezielten AS-Substitutionen im Walker A und B Motif und in der LID-Dom{\"a}ne von NadR, konnten einige Aminos{\"a}uren identifiziert werden, welche essentiell f{\"u}r die Aktivit{\"a}t der RNK Dom{\"a}ne sind. Alle Aminos{\"a}uren-Substitutionen f{\"u}hrten zum Verlust der RNK Aktivit{\"a}t, die NMNAT Aktivit{\"a}t jedoch war nicht beeintr{\"a}chtigt. Desweiteren wurden diese NadR Punktmutanten in vivo untersucht. F{\"u}r alle konnte eine signifikante Defizienz in der Nikotinamidribosyl-Aufnahme beobachtet werden, die gemessene Aufnahme lag im Bereich der RNK-Deletionsmutante. Dadurch konnte eine direkte Korrelation zwischen der RNK Aktivit{\"a}t und der Nikotinamidribosyl-Aufnahme gezeigt werden. In weiteren in vitro Experimenten konnte f{\"u}r NadR eine Feedback-Inhibition durch das NAD+ gezeigt werden, wobei NAD+ in erster Linie die RNK Dom{\"a}ne von NadR inhibiert. Eine graduelle Erh{\"o}hung der NAD+ Konzentration f{\"u}hrte in den in vitro Assays zu einer graduellen Abnahme der RNK. Bei der NMNAT Aktivit{\"a}t jedoch zeigte sich keine signifikante Inhibition in Anwesenheit von NAD+. Begleitende in vivo Experimente, zeigten eine 2/3 Reduktion der Nikotinamidribosyl-Aufnahme bei den Zellen, die mit NAD+ inkubiert wurden, d. h. h{\"o}here intrazellul{\"a}re NAD+ Konzentration hatten. F{\"u}r die genauere Analyse der Feedback-Inhibition durch NAD+ wurden weitere Punktmutanen hergestellt. Bei zwei der Punktmutanten wurde eine Beeintr{\"a}chtigung der NadR-Aktivit{\"a}t beobachtet, daher wurden diese Punktmutanten von weiteren Analysen im Bezug auf NAD+-Feedback Inhibition ausgeschlossen. Eine Mutante (NadRW256F) jedoch, zeigte {\"a}hnliche Aktivit{\"a}t wie das Wt-NadR. In Anwesenheit von NAD+ wurde die RNK Aktivit{\"a}t dieser Punktmutante, im Gegensatz zum Wt-Protein, kaum gehemmt. Dadurch konnte W256 als eine der Aminos{\"a}uren identifiziert werden, die an der Vermittlung der NAD+-bedingten Inhibition der RNK-Dom{\"a}ne beteiligt ist.}, subject = {Haemophilus influenzae}, language = {de} } @phdthesis{Quittnat2004, author = {Quittnat, Friederike Susanne}, title = {Cholesterinmetabolismus in Toxoplasma gondii : Klonierung und Nachweis der Funktion eines Acyl-CoA: Cholesterin Acyltransferase aehnlichen Enzyms - ein neuer Angriffspunkt fuer pharmakologische Intervention}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13965}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Ich praesentiere hier die Klonierung und Funktion eines ACAT-aehnlichen Enzyms von Toxoplasma gondii (T. gondii), das lebensnotwendig fuer T. gondii zu sein scheint. Medikamente, die gegen die menschliche ACAT gerichtet sind, erhoehen in geringen Konzentrationen die ACAT-Aktivitaet von T. gondii. In hoeheren Konzentrationen schraenken sie jedoch die Vitalitaet von T. gondii ein.}, language = {de} } @phdthesis{Kurz2005, author = {Kurz, Sebastian Gerhard}, title = {Analyse des Transkriptoms von Neisseria meningitidis Serogruppe B mit DNA-Microarrays}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13845}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Die Anwendbarkeit eines Oligonukleotid-basierten Microarray-Systems zur Transkriptomanalyse von Neisserie meningitidis Serogruppe B wurde im Vergleich mit einem cDNA-basierten System demonstriert. Hierzu wurde f{\"u}r ein Subset von 60 Genen die Eigenschaften anhand von Parallelhybridisierungen sowie eines vormals etablierten Hitzeschock Modells untersucht. Aufgrund der Vergleichsdaten wurde ein Gesamtgenmom-Array auf Oligonukleotidbasis etabliert und zur Analyse der Hitzeschock-Reaktion verwendet. Schließlich wurde mit diesem Array-System ein Modell zur Untersuchung der Transkriptom{\"a}nderung nach Konfrontation mit humanem Serum realisiert. Insgesamt zeigten 284 Gene (13\% des Genoms) eine differentielle Regulation mit ebenm{\"a}ßigem Verh{\"a}ltnis von Hoch- und Herunterregulation. Die Anwendbarkeit im Hinblick auf die Suche nach potentiellen Vakzinekandidaten wurde diskutiert.}, language = {de} } @phdthesis{Hessler2005, author = {Hessler, Frank}, title = {Verbreitung von Meningokokken bei gesunden Tr{\"a}gern in Bayern : unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung des hypervirulenten ET-15-Klons}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14730}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Neisseria meningitidis (Meningokokken) stellen einen h{\"a}ufigen Erreger von bakterieller Meningitis und generalisierter Sepsis bei Kleinkindern und Jugendlichen dar. Diese Bakterienspezies ist sehr kompetent f{\"u}r horizontalen DNA-Austausch durch Transformation, was zur einer sehr heterogenen Populationsstruktur f{\"u}hrt. Innerhalb der Population gibt es wenige klonale Linien, die f{\"u}r die Mehrzahl der Erkrankungen verantwortlich sind, aber bei gesunden Tr{\"a}gern relativ selten gefunden werden. In den Achtziger Jahren trat ein hypervirulenter Klon in Kanada auf und war dort f{\"u}r die Mehrzahl der Erkrankungen verantwortlich. Dieser Klon wird als Elektrophoretischen Typ 15 (ET-15) bezeichnet und f{\"u}hrt zu besonders schweren Erkrankungsverl{\"a}ufen, und einer hohen Letalit{\"a}t. In den Neunziger Jahren breitete sich dieser Klon in der Tschechischen Republik aus und trat 1998 im bayerischen Landkreis Rottal/Inn bei einem Ausbruch in Erscheinung. In der vorliegenden Arbeit wurde die Verbreitung von ET-15-Meningokokken unter 8000 Kindergartenkindern, Sch{\"u}lern und Bundeswehrsoldaten in elf Landkreisen und kreisfreien St{\"a}dten sowie in sechs Bundeswehrkasernen untersucht. Die allgemeine Tr{\"a}gerrate an Meningokokken betrug 10,3\%. Bei vier Probanden aus zwei Orten wurden ET-15-Meningokoken isoliert, was einer Tr{\"a}gerrate von 0,05\% entspricht. Im Landkreis Rottal/ Inn wurden keine ET-15-Meningokokken gefunden. W{\"a}hrend des Beobachtungszeitraumes ereigneten sich in Bayern vier Erkrankungsf{\"a}lle durch diesen Bakterienklon. Der anschließende Vergleich der chromosomalen DNA mittels Pulsfeldgelelektrophorese nach SpeI-Verdau legte nahe, dass es sich bei den Tr{\"a}gerst{\"a}mmen nicht um vier identische Klone handelte. Ebenso war kein gemeinsames Bandenmuster zwischen den vier Tr{\"a}gerisolaten und den vier Erkrankungsst{\"a}mmen zu erkennen. Parallel dazu wurden die Tr{\"a}ger- und Erkrankungsst{\"a}mme mit identischen Referenzst{\"a}mmen aus der Tschechischen Republik und aus Rottal/Inn verglichen, wobei sich auch hier kein gemeinsames DNA-Muster zeigte. Bei den Tr{\"a}ger- als auch bei den Erkrankungsisolaten aus dem Untersuchungszeitraum in Bayern handelt es sich um neue Varianten des ET-15-Klones, die in Folge klonaler Expansion entstanden sein k{\"o}nnten. Die Inzidenz des ET-15-Tr{\"a}gertums in Bayern im Beobachtungszeitraum ist als niedrig einzusch{\"a}tzen.}, language = {de} } @phdthesis{Schild2005, author = {Schild, Stefan}, title = {Bedeutung der Lipopolysaccharidstrukturen bei pathogenen Vibrio cholerae St{\"a}mmen f{\"u}r die Ausbildung von Cholera und Abgrenzung zu Umweltisolaten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12989}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Obwohl inzwischen {\"u}ber 200 verschiedene Serogruppen von V. cholerae bekannt sind, wurden Ausbr{\"u}che der Cholera haupts{\"a}chlich von St{\"a}mmen der unbekapselten Serogruppe O1 und der bekapselten Serogruppe O139 verursacht. Die Komponenten des Lipopolysaccharids (LPS) von O1 und O139, sowie die Kapsel von O139 tragen zur Kolonisierung im Gastrointestinaltrakt bei. Um die Funktion des LPS und der Kapsel als Virulenzfaktor n{\"a}her zu untersuchen, wurden Adh{\"a}sionsstudien mit definierten LPS- und/ oder Kapsel-Mutanten beider pathogener Serogruppen durchgef{\"u}hrt. Dazu wurde die Mukus-produzierende humane Darmzelllinie HT-29-Rev MTX verwendet. Im Vergleich zum jeweiligen Wildtyp (Wt) konnte f{\"u}r eine O Antigen-Mutante von O1 eine Reduktion um 85\%, f{\"u}r eine O Antigen/ Kapsel-Mutante von O139 eine Reduktion um 70\% in der Adh{\"a}sionsrate festgestellt werden. Ein Beitrag von ToxR regulierten Genprodukten ist ebenfalls m{\"o}glich. Weiterhin wurden mit WavJ und WavD zwei Genprodukte der Kernoligosaccharid -Biosynthese charakterisiert, welche bislang nur in dem wa*-Genclustertyp 1 der klinischen Isolate nachgewiesen worden sind. Es konnte gezeigt werden, dass beide Genprodukte an der Biosynthese des Kern OS beteiligt sind, wobei WavJ mit hoher Wahrscheinlichkeit die Heptosyl-IV-Transferase darstellt. Die wavDJ-Doppelmutanten beider Serogruppen wiesen eine erh{\"o}hte Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber Novobiocin auf. Dagegen konnte eine Attenuation der Mutanten im Mausmodell nur f{\"u}r die Serogruppe O139 demonstriert werden. Ein Schl{\"u}sselenzym der LPS-Biosynthese stellt die Oberfl{\"a}chenpolymer:Lipid A-Kern OS-Ligase (WaaL), kurz O Antigen-Ligase genannt, dar. In dieser Arbeit wurden die in der Prim{\"a}rstruktur stark unterschiedlichen Ligasen aus einem pathogenen (P27459) und apathogenen (V194) V. cholerae Isolat strukturell und funktionell analysiert. Es wurde gezeigt, dass die Aktivit{\"a}t beider Ligasen von der Anwesenheit eines N-Acetylglucosamins (GlcNAc) im Kernoligosaccharid abh{\"a}ngig ist. Dieser Zucker wird durch das Genprodukt WavL transferiert, welchem in dieser Arbeit die Aktivit{\"a}t einer N-Acetylglucosaminyltransferase zugeordnet werden konnte. Das Gen wavL wurde in allen zur Verf{\"u}gung stehenden V. cholerae Isolaten nachgewiesen und stellt wahrscheinlich eine generelle Voraussetzung des Kern OS f{\"u}r eine O Antigen-Anheftung dar. Im Gegensatz dazu, diskriminiert die An- bzw. Abwesenheit einer Galaktose (Gal) im Kern OS die Spezifit{\"a}t der Ligasen von V. cholerae P27459 bzw. V194. Dabei ist die Aktivit{\"a}t der Galaktosyltransferase WavM, essentiell f{\"u}r die Aktivit{\"a}t der Gal-abh{\"a}ngigen Ligase von V194. Die Gal-unabh{\"a}ngige Ligase von P27459 wird hingegen durch die Anwesenheit von Gal im Kern OS inhibiert. Hybridfusionen der beiden Ligasen deuten an, dass die Erkennungsdom{\"a}ne f{\"u}r Gal in der C-terminalen H{\"a}lfte lokalisiert ist. Erstmals wurde die Topologie einer Ligase durch PhoA- und LacZ-Fusionen analysiert. Die Suche nach konservierten Aminos{\"a}uren (AS) in verschiedenen Ligasen f{\"u}hrte zur Identifizierung der Motive R(X3)L und H(X10)G in zwei periplasmatischen Schleife. Ein Austausch des R oder des H in diesen Motiven f{\"u}hrte zum Verlust der Ligase-Aktivi{\"a}t von WaaL aus V. cholerae und S. enterica. Damit geben diese Motive einen ersten Hinweis auf das aktive Zentrum des Enzyms. Desweiteren wurde nach m{\"o}glichen O Antigen-Transportern bei V. cholerae gesucht, welche bislang noch nicht identifiziert worden waren. {\"U}ber die Anpassungen von V. cholerae an aquatische {\"O}kosysteme, insbesondere hinsichtlich der wechselnden Osmolarit{\"a}t, ist nahezu nichts bekannt. Durch ein in dieser Arbeit konstruiertes und etabliertes Transposonsystem konnten 3600 Mutanten erzeugt und auf Wachstumsdefekte unter hypertonischen Bedingungen untersucht werden. Eine dieser osmosensitiven Mutanten wies eine Insertion in dem Locus VCA0565 auf, welcher f{\"u}r eine putative Sensor-Histidinkinase kodiert. Mit dem Regulator, kodiert durch VCA0566, stellt VCA0565 das putative Zwei-Komponentensystem OsmRK dar. Transkriptomanalysen von osmR/ K-Mutanten lieferten keine Erkl{\"a}rung des Wachstumsdefekts unter hypertonischen Bedingungen, zeigten aber eine Vernetzung der durch OsmR/ K regulierten Gene mit dem ToxR-Regulon auf. Analysen der Außenmembran demonstrierten, dass eine Mutation von osmR/ K zu einer Repression von OmpU unter hohen Salzkonzentrationen f{\"u}hrt. Vergleichende Experimente mit weiteren Mutanten deuteten an, dass es in osmR/ K- und toxS-Mutanten unter erh{\"o}hten Salzkonzentrationen zur Degradation von ToxR kommt. W{\"a}hrend die Deregulation von OmpU in osmR/ K-Mutanten nur unter Salzstress zu beobachten war, f{\"u}hrte in der toxS-Mutante auch ein Membranstress durch Zugabe von Protamin zu einer Repression von OmpU. Die zu OsmR/ K nah verwandten putativen Zwei-Komponentensysteme EnvZ/ OmpR und VCA0257/ VCA0256 hatten unter keiner der getesteten Bedingungen einen Einfluss auf die Proteine der AM. Weiterhin wurde eine C-terminale Degradation von HutA unter hypertonischen Bedingungen aufgedeckt.}, subject = {Vibrio cholerae}, language = {de} } @phdthesis{Weinand2005, author = {Weinand, Hanne}, title = {Herstellung eines monoklonalen Antik{\"o}rpers gegen die Endonuklease NmeDI zur Typisierung von Neisseria meningitidis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12878}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Neisseria meningitidis ist eine der f{\"u}hrenden Ursachen von Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen. Die Typisierung ist die Grundlage f{\"u}r die epidemiologische {\"U}berwachung der Erkrankung durch Meningokokken. Die Endonuklease NmeDI ist spezifisch f{\"u}r die klonalen Linien des ST-8 und ST-11 Komplex Meninkokken, die mit Erkrankungen der Serogruppe C assoziiert sind. Deshalb wurde f{\"u}r die rasche Identifizierung von St{\"a}mmen dieser Linien ein monoklonaler Antik{\"o}rper entwickelt. Der Antik{\"o}rper erkennt spezifisch die ST-8 und ST-11 Komplex Meningokokken in Western-Blot und Dot-Blot. Er wird mitlerweile routinem{\"a}ßig im Nationalen Referenzzentrum f{\"u}r Meningokokken zur Identifizierung der Linien ohne zus{\"a}tzliche Anwendung der Multilokus Sequenz Typisierung (MLST) eingesetzt.}, subject = {Herzmuskel}, language = {de} } @phdthesis{Ye2004, author = {Ye, Fang}, title = {The role of DNA supercoiling in the coordinated regulation of gene expression in Helicobacter pylori}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9878}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Summary Mechanisms of global gene regulation in bacteria are not well characterized yet. Changes in global or local supercoiling of chromosomal DNA are thought to play a role in global gene silencing and gene activation. In Helicobacter pylori, a bacterium with few dedicated transcriptional regulators, the structure of some promoters indicates a dependency on DNA topology. For example, the promoter of the major flagellar subunit gene flaA ({\´o}28-dependent) has a shorter spacing of 13 nucleotides (nt) in comparison to the consensus promoter (15 nt). Supercoiling changes might be a mechanism of gene-specific and global transcriptional regulation in this bacterium. The aim of this study was to elucidate, if changes in global supercoiling have an influence on global gene regulation in H. pylori, and on the temporal regulation of the flagellar biosynthesis pathway in this organism. In the present work, global DNA supercoiling in H. pylori was visualized for the first time, by determining the supercoiling state of plasmids under different growth conditions. Using this method, we showed that cellular supercoiling was clearly growth phase-dependent in H. pylori. Coinciding with increased supercoiling during the growth phases, transcription of the flaA gene was increased, while the transcription of a second {\´o}28-dependent gene with regular promoter spacing (HP0472) was reduced, supporting the hypothesis that growth phase-dependency of promoters might be mediated by changes of DNA topology. Supercoiling in H. pylori could be influenced in a reproducible fashion by inhibition of gyrase using novobiocin, which led to DNA relaxation and to a concomitant decrease of flaA transcript levels. Promoter spacer mutagenesis of the flaA promoter was performed. With flaA promoters of increased or reduced length, transcription of flaA was reduced, less susceptible to supercoiling changes, and, under specific conditions, inverted as compared to the wild type promoter. Transcriptional interdependence between the coupled topA-flaB genes and flaA was found by analysis of the flaA promoter mutants. Chromosomally linked gyrA-flgR, and topA-flaB genes were all dependent on supercoiling and coregulated with each other. Comprehensive transcript profiling (DNA microarrays) of wildtype H. pylori with and without novobiocin treatment identified a number of genes (10\% of total genes), including flagellin, virulence and housekeeping genes, which were strongly dependent on and appeared to be synchronized by supercoiling changes (transcriptional up- or downregulation). These findings indicate a tightly coupled temporal regulation of flagellar biogenesis and metabolism in H. pylori, dependent on global supercoiling. A specific group of genes was also regulated in H. pylori by overexpression of Topoisomerase I, as detected by genome-wide analysis (DNA microarray). The DNA-bending protein HU is thought to be responsible for influencing the negative supercoiling of DNA, through its ability to wrap DNA. HU is encoded by the hup single gene in H. pylori, and constitutively expressed during the whole growth curve. An H. pylori hup mutant was constructed. H. pylori cells lacking HU protein were viable, but exhibited a severe growth defect. Our data indicate that the lack of HU dramatically changes global DNA supercoiling, indicating an important function of HU in chromosome structuring in H. pylori. Transcriptome analyses were performed and demonstrated that a total of 66 genes were differentially transcribed upon hup deletion, which include virulence genes and many other cell functions. The data indicate that HU might act as further important global regulator in H. pylori. Increased gene expression of heat shock proteins and a decreased transcription of the urease gene cluster may indicate a co-ordinated response of H. pylori to changes of environmental conditions in its specific ecological niche, mediated by HU. After the whole genomic sequences of H. pylori strains 26695 and J99 were published, two ORFs (HP0116 and HP0440) were presumptively annotated as topoisomerase I orthologs. HP0116 is the functional H. pylori topoisomerase I (TopA). HP0440 (topA2) was found in only few (5 of 43) strains. Western blot analysis indicated that TopA2 is antigenically different from TopA. TopA2 is transcribed in H. pylori, but the protein must be functionally different from TopA, since it is lacking one functionally essential zinc finger motif, and was not able to functionally complement a TopA-deficient E. coli. Like topA, topA2 was also transcribed in a growth phase-dependent manner. We did not find a function of TopA2 in DNA structuring or topology, but, in the present study, we were able for the first time to establish a unique function for TopA2 in global gene regulation, by comprehensive transcriptome analysis (DNA microarray). Transcriptome analysis showed that a total of 46 genes were differentially regulated upon topA2 deletion, which included flagellar genes and urease genes. These results suggest that TopA2 might act as a novel important regulator of both flagellar biosynthesis and urease in H. pylori.}, subject = {Helicobacter pylori}, language = {en} } @phdthesis{Kraft2004, author = {Kraft, Christian}, title = {Die Rolle von Mutation und Rekombination in der Mikroevolution von Helicobacter pylori}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9757}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Helicobacter pylori ist ein pathogenes Bakterium, das verantwortlich gemacht wird f{\"u}r verschiedene Erkrankungen des Magens und Duodenums, wie beispielsweise chronische Gastritis, peptische Ulzera und maligne Lymphome. Das Bakterium zeichnet sich durch eine hohe Rekombinationsrate aus und besitzt ein hohes Maß an genetischer Allelvielfalt. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Rekombinationsrate und die L{\"a}nge der rekombinerten DNA-Importe anhand von sequentiellen Isolaten, die zu definierten Zeitpunkten aus dem selben Patienten isoliert wurden, untersucht. Es wurden zehn Gene, darunter sieben 'housekeeping' Gene und drei virulenzassoziierte Gene, amplifiziert und sequenziert. Die Ergebnisse zeigten eine bis dahin noch nicht f{\"u}r Bakterien beschriebene Fragmentl{\"a}nge der DNA-Importe von durchschnittlich lediglich 417 Basenpaaren. Die Rekombinationsrate war außergew{\"o}hnlich hoch. DNA-Microarray-Analysen konnten zeigen, dass es trotz dieser hohen Rekombinationsrate nur wenige Ver{\"a}nderungen in der genomischen Genausstattung gab. Jedoch hing das Auftreten von Rekombinationsereignissen direkt mit Ver{\"a}nderungen der Genausstattung zusammen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein neues in vitro-Transformationsmodell entwickelt, das die in vivo ermittelten Resultate nachvollziehen sollte. Das Modell konnte sowohl die in vivo gefundene Rekombinationsrate als auch den Import von kurzen DNA-Fragmenten best{\"a}tigen, die zu einem Allelmosaik zwischen DNA-Rezipient und Donor f{\"u}hrten. Auff{\"a}llig war eine stark verminderte Transformierbarkeit mit Donor-DNA aus asiatischen H. pylori-St{\"a}mmen. Um eine m{\"o}gliche Beteiligung des Nukleotid-Excisions-Reparatur (NER) Mechanismus an der Rekombination zu ermitteln, wurden zwei Gene des Mechanismus ausgeschaltet. Die Ergebnisse der NER--Mutanten (uvrA-, uvrD-) zeigten eine starke Verminderung der Transformierbarkeit. Diese Verminderung hatte jedoch keinen Einfluss auf die L{\"a}nge der rekombinierten DNA-Importe. Das Ausschalten des uvrA-Gens f{\"u}hrte zudem zu einer erh{\"o}hten Sensibilit{\"a}t gegen{\"u}ber UV-Licht. Der NER-Mechanismus ist bei H. pylori in einer noch nicht aufgekl{\"a}rten Weise an der Rekombination beteiligt. In einem Rhesusaffen-Tiermodell wurde die initiale Besiedlung mit H. pylori untersucht. Die Tiere stellen einen nat{\"u}rlichen Wirt dar und zeigen {\"a}hnliche Krankheitssymptome wie menschliche Patienten. Die Rhesusaffen wurden experimentell mit zwei klinischen H. pylori-Isolaten infiziert. Die Reisolation zu bestimmten Zeitpunkten zeigte, dass sich nur einer der beiden St{\"a}mme im Affenmagen etablieren konnte und der zweite Stamm verdr{\"a}ngt worden war. In einem zweiten Versuchsansatz wurden die persistent infizierten Affen mit vier weiteren H. pylori-St{\"a}mmen infiziert, um eine transiente Koinfektion zu simulieren. Diese St{\"a}mme verdr{\"a}ngten jedoch den bereits etablierten Stamm, und es konnte keine in vivo-Rekombination festgestellt werden. Dennoch ist dieses Modell das Erste, in dem eine persistierende experimentelle H. pylori-Infektion in Rhesusaffen {\"u}ber einen Zeitraum von mehr als vier Jahren nachgewiesen werden konnte. Die Ergebnisse liefern wichtige Hinweise auf den beim Menschen meist unentdeckten Anfang der H. pylori-Infektion. Die Untersuchungen an weiteren Spezies des Genus Helicobacter zeigten, dass die beschriebene Spezies Heelicobacter nemestrinae keine eigene Spezies darstellt, sondern der Spezies H. pylori zugeordnet werden konnte. Den damit n{\"a}chsten 'Verwandten' stellt die Spezies H. acinonychis dar, deren St{\"a}mme sich untereinander wesentlich weniger stark unterscheiden als H. pylori-St{\"a}mme. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern wichtige Daten zum Verst{\"a}ndnis der Evolution und Mikroevolution innerhalb eines Wirtes von H. pylori, die zu besseren Strategien in der Bek{\"a}mpfung dieses pathogenen Bakteriums f{\"u}hren k{\"o}nnen.}, subject = {Helicobacter pylori}, language = {de} } @phdthesis{Oberkoetter2003, author = {Oberk{\"o}tter, Marc}, title = {Genetische Diversit{\"a}t der humanen kommensalen Bakterienart Neisseria lactamica in epidemiologisch verkn{\"u}pften Gruppen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10142}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Im Rahmen der von November 1999 bis M{\"a}rz 2000 durchgef{\"u}hrten bayerischen Meningokokkentr{\"a}gerstudie wurden in zahlreichen Kinderg{\"a}rten und Schulen der bayerischen Gemeinden Ansbach, Augsburg, Erlangen, Griesbach, Ingolstadt, M{\"u}nchen, Pfarrkirchen, Sonthofen und Weiden insgesamt 287 Neisseria lactamica-St{\"a}mme isoliert. 26 ausgew{\"a}hlte, aus den benachbarten St{\"a}dten Augsburg, Ingolstadt und M{\"u}nchen stammende Isolate wurden einer Multi-Lokus-Sequenztypisierung (MLST) zur Untersuchung ihrer genetischen Diversit{\"a}t unterzogen. Dabei wurden sowohl Sequenzen der 3 Stoffwechselgene argF, recA und rho, als auch Sequenzen des 16S rRNA-Gens analysiert. F{\"u}r das 16S rRNA-Gen fanden sich zehn, f{\"u}r argF f{\"u}nf, f{\"u}r recA acht und f{\"u}r rho neun differente Allele. Auf Basis der vier analysierten Gene konnten 17 verschiedene Genotypen definiert werden, von denen zw{\"o}lf nur einmal, f{\"u}nf hingegen mehrmals vorkamen. Es ist anzunehmen, dass durch Sequenzierung der vier in dieser Studie verwendeten Gene bereits eine ausreichende Diskriminierung von Neisseria lactamica erfolgte, da Versuche eine weiterf{\"u}hrende Diskriminierung durch Sequenzierung des porB-Gens zu erreichen, keine wesentlichen zus{\"a}tzlichen Informationen erbrachten. Durch visuelle Inspektion der Sequenzen konnte bei allen vier Genloci das {\"U}berwiegen von Rekombinationsereignissen gegen{\"u}ber Punktmutationen best{\"a}tigt werden, so dass f{\"u}r die Spezies Neisseria lactamica horizontaler Gentransfer anzunehmen ist. Da nur ein einziger Genotyp in zwei verschiedenen St{\"a}dten beobachtet wurde, zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit, dass eine klonale Ausbreitung von Neisseria lactamica nur dann nachweisbar ist, wenn eine epidemiologische Verkn{\"u}pfung zwischen Tr{\"a}gern besteht.}, language = {de} } @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} } @phdthesis{HummelKemmer2006, author = {Hummel-Kemmer, Peggy}, title = {Resistenztestung von Pilzen : Untersuchungen zur Epidemiologie, zum Vergleich des Verfahrens nach DIN und NCCLS, sowie zur Evaluierung des YeastOne-Systems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16733}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Invasive Pilzinfektionen haben in den letzten Jahren stetig zugenommen und bedrohen insbesondere immunsupprimierte Patienten. Nach der Zulassung von neuen antimykotisch wirksamen Substanzen hat sich das verf{\"u}gbare Spektrum an therapeutischen Optionen deutlich erweitert. Demgegen{\"u}ber steckt die verf{\"u}gbare Technik zur Resistenztestung humanpathogener Pilze noch weitgehend in den Kinderschuhen. Die Analyse zur Verf{\"u}gung stehender Techniken ist Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Zu diesem Zweck werden zun{\"a}chst die Daten von 728 klinischen Isolaten von Candida spp., die zwischen April 2000 und November 2002 am Institut f{\"u}r Hygiene und Mikrobiologie der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg unter Anwendung des Mikrodilutionsverfahrens nach DIN getestet wurden, unter epidemiologischen Aspekten ausgewertet. Es zeigt sich ein deutliches {\"U}berwiegen von Candida albicans (53\%), gefolgt von Candida glabrata (26\%). Candida parapsilosis und Candida tropicalis hatten jeweils einen Anteil von ca. 7\%. Sowohl Candida albicans wie auch Candida glabrata verhielten sich gegen Fluconazol, Amphotericin B und 5-Flucytosin in hohem Maße sensibel. Candida krusei und Candida tropicalis wurden zu einem nennenswerten Anteil resistent, vor allem gegen Fluconazol und 5-Flucytosin, getestet. Im zweiten Teil der Arbeit wird anhand von 56 Candida spp. ein Vergleich des Mikrodilutionsverfahrens nach DIN und des internationalen Standardverfahrens nach NCCLS durchgef{\"u}hrt. Es zeigen sich sowohl hinsichtlich Reproduzierbarkeit, Ablesezeitpunkt der minimalen Hemmkonzentration sowie Stabilit{\"a}t der Testergebnisse {\"u}ber den angestrebten Ablesezeitpunkt hinaus deutliche Vorteile des NCCLS- gegen{\"u}ber dem DIN-Verfahren. Der wesentliche Unterschied zwischen beiden Protokollen liegt im verwendeten Wachstumsmedium. Ein Problem beider Verfahren besteht im großen Zeitaufwand, weshalb das YeastOne-Testverfahren, ein kommerziell erh{\"a}ltliches Mikrodilutionsverfahren, das den Farbindikator Alamar Blue zur Erleichterung der visuellen Endpunktbestimmung beinhaltet, im dritten Teil der Arbeit f{\"u}r die Anwendung am Institut in W{\"u}rzburg gegen{\"u}ber der NCCLS-Methode evaluiert wird. Es zeigt sich eine hohe Reproduzierbarkeit mit ca. 96\% bei Fluconazol, Amphotericin B und 5-Flucytosin und eine gute Korrelation zum Standardverfahren nach NCCLS. Entscheidende Vorteile gegen{\"u}ber dem NCCLS-Protokoll sind eine fr{\"u}here Endpunktbestimmung f{\"u}r Azole, die bereits nach 24 Stunden erfolgen kann, sowie in der Zeitersparnis zwischen 64\% und 94\%. Erg{\"a}nzend werden einige Schimmelpilze sowohl mit dem NCCLS- als auch mit dem YeastOne-Verfahren getestet, wobei sich eine hohe Korrelation der YeastOne- mit den NCCLS-Ergebnissen zeigt und sich f{\"u}r beide Vorgehensweisen der Ablesezeitpunkt bei gutem Wachstum nach 48 Stunden festlegen l{\"a}sst. Die Resistenztestung klinischer Isolate wurde daraufhin im Institut f{\"u}r Hygiene und Mikrobiologie auf das YeastOne-System umgestellt. In ersten Anwendungen wurden dabei gute Ergebnisse erzielt.}, language = {de} } @phdthesis{ZavalaGongora2005, author = {Zavala G{\´o}ngora, Ricardo}, title = {Isolierung, Charakterisierung und Funktionsanalyse von TGF-Beta-Signaltransduktionskomponenten des Fuchsbandwurms Echinococcus multilocularis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17755}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Die molekularen Mechanismen der Wirt-Parasit-Interaktion bei der durch den Zestoden Echinococcus multilocularis ausgel{\"o}sten Erkrankung der alveol{\"a}ren Echinokokkose sind bislang ungekl{\"a}rt. Zudem liegen keine Daten {\"u}ber Entwicklungs- und Differenzierungsmechanismen dieses Parasiten vor, die f{\"u}r die Entwicklung neuer Antiparasitika genutzt werden k{\"o}nnten. Ein bei der Evolution der Metazoen bereits fr{\"u}hzeitig entstandener Signaltransduktionsmechanismus zur Steuerung von Entwicklungsvorg{\"a}ngen ist das TGF\&\#946;/BMP-System, das aus strukturell verwandten Zytokinen der TGF\&\#946; (transforming growth factor \&\#946;) bzw. BMP (bone morphogenetic protein)-Familie, oberfl{\"a}chenst{\"a}ndigen Rezeptoren der TGF\&\#946;-Rezeptorfamilie (Typ I und Typ II) und intrazellul{\"a}ren Signaltransduktoren der Smad-Familie besteht. Außer an Entwicklungsvorg{\"a}ngen tierischer Organismen k{\"o}nnte diesem System eine wichtige Rolle bei der Wirt-Helminth-Kommunikation w{\"a}hrend Infektionsprozessen zukommen, wie in vorherigen Studien am Nematoden Brugia malayi und am Trematoden Schistosoma mansoni gezeigt werden konnte. Erste, wichtige Schritte zur Charakterisierung von TGF\&\#946; und BMP-Signalsystemen in Zestoden wurden in der vorliegenden Arbeit getan. Aufbauend auf einem vorherigen Bericht zu einem Transmembranrezeptor (EmRSK1) und einem Smad-Homologen (EmSmadA) aus Echinococcus multilocularis wurde die Liste der TGF\&\#946;/BMP Signaltransduktionsfaktoren in E. multilocularis in dieser Arbeit deutlich erweitert und erstmals umfangreiche funktionelle Studien durchgef{\"u}hrt. Die hier charakterisierten Faktoren umfassen zwei weitere Serin/Threonin-Kinasen der TGF\&\#946;/BMP-Rezeptorfamilie (EmRSK2, EmRSK3) sowie intrazellul{\"a}re Transduktoren der R-Smad-Subfamilie (EmSmadB, EmSmadC) und ein Homologes zur MAP-kinase-kinase-kinase TAK1 (TGF\&\#946; activated kinase 1), genannt EmTAK1. Zudem konnte erstmals f{\"u}r einen parasit{\"a}ren Helminthen ein Zytokin der BMP-Subfamilie, EmBMP, auf molekularer Ebene charakterisiert werden. Strukturelle und funktionelle Untersuchungen legen nahe, dass E. multilocularis sowohl ein TGF\&\#946; wie auch ein BMP-Signalsystem exprimiert. Ersteres wird sehr wahrscheinlich durch die Kinase EmRSK2 und den Smad-Faktor EmSmadC gebildet, letzteres durch EmRSK1 und EmSmadB. EmSmadA nimmt eine Sonderstellung ein, da es sowohl durch TGF\&\#946;- wie auch durch BMP-Rezeptoren aktiviert werden kann. Die genaue Rolle von EmRSK1 und EmTAK1 w{\"a}re durch weitere Untersuchungen zu kl{\"a}ren. Signifikante funktionelle Homologien zwischen den TGF\&\#946;/BMP-Signalsystemen des Parasiten und S{\"a}ugern konnten nachgewiesen werden, die sich u.a. darin {\"a}ußern, dass die Echinococcus Smad-Proteine durch entsprechende Rezeptoren des Menschen aktiviert werden k{\"o}nnen. Dar{\"u}ber hinaus konnten jedoch auch einige deutliche Unterschiede zwischen den Systemen aus Parasit und Wirt nachgewiesen werden, die sich als Angriffspunkte zur Entwicklung von Chemotherapeutika eignen k{\"o}nnten. So fehlt den Smad-Faktoren EmSmadA und EmSmadC eine MH1-Dom{\"a}ne, die sonst unter allen R-Smads hoch konserviert ist. Zudem sind einige bislang noch nie beschriebene, strukturelle Besonderheiten der Echinococcus TGF\&\#946;/BMP-Rezeptoren zu verzeichnen. Auch die Regulation dieser Faktoren und die Kreuz-Interaktion mit weiteren intrazellul{\"a}ren Signalwegen (z.B. der MAP Kinase Kaskade) scheint in E. multilocularis anders zu verlaufen als bislang f{\"u}r Vertebraten, Insekten oder Nematoden beschrieben. Schließlich konnte, als sehr wichtiger Befund, auch nachgewiesen werden dass mindestens ein Rezeptor des Parasiten, EmRSK1, mit einem Zytokin des Wirts (BMP2) in vitro funktionell interagiert. Da BMP2 in Zellkultursystemen, die das Wachstum des Parasiten am befallenen Wirtsorgan nachstellen, einen deutlichen Effekt auf E. multilocularis aus{\"u}bt, k{\"o}nnte die hier beschriebene EmRSK1/BMP2 - Interaktion von entscheidender Bedeutung f{\"u}r die Wirt-Parasit-Interaktion bei der alveol{\"a}ren Echinokokkose sein.}, subject = {Fuchsbandwurm}, language = {de} } @phdthesis{Swiderek2005, author = {Swiderek, Halina}, title = {Typing and genome comparison of Neisseria meningitidis by DNA-microarrays}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13374}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {In the present thesis, two projects on the use of microarray technology for molecular epidemiology of Neisseria meningitidis have been followed. The first one evaluated microarrays based on polymorphism-directed oligonucleotide design for typing of N. meningitidis adopting the multilocus sequence typing (MLST) concept. The number of oligonucleotides needed to cover all known polymorphisms was much lower compared to the number needed if a tiling strategy would have been chosen. Initial experiments using oligonucleotides 28-32 nucleotides in length, revealed that the applied hybridisation protocols were highly specific. However, despite of several optimisation steps, the rate of misidentification of oligonucleotides remained >1.8\% in consecutive validation experiments using arrays representing the genetic diversity at three MLST loci. This finding led to the assumption that the high density of polymorphic sites and extensive GC-content variations at N. meningitidis MLST loci hindered the successful implementation of MLST microarrays based on polymorphism-directed oligonucleotide design. In the 1980s, the ET-15 clone emerged within the ST-11 complex of N. meningitidis. This new clone was associated with severe meningococcal disease and outbreaks world-wide. Therefore, the goal of the second project was to identify genetic differences between ET-15 strains and other ST-11 strains using whole genome microarray technology. Three genes encoding hypothetical proteins were identified to be present in all ET-15 strains but absent in other ST-11 strains. This finding together with unpublished observation from our group suggested that several genome alterations occurred before the clonal expansion of the ET-15 clone started. The role that these three genes play in the pathogenicity of the ET-15 clone is unclear. The genome comparisons revealed furthermore that studies of the ET-15 clone displayed approximately two-fold less gene content variation than ST-11 strains not belonging to the ET-15 clone. This finding is in accordance with the recent emergence and clonal expansion of the ET-15 variant.}, subject = {Neisseria meningitis}, language = {en} } @phdthesis{Huebner2004, author = {H{\"u}bner, Claudia}, title = {Analyse des Transkriptionsprofils von Neisseria meningitidis w{\"a}hrend der Infektion von Epithel- und Endothelzellen unter Verwendung der Mikroarraytechnologie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13535}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Neisseria meningitidis, ein pathogenes Bakterium, das schwere F{\"a}lle von Sepsis und Meningitis verursacht, interagiert w{\"a}hrend der Infektion mit verschiedenen Oberfl{\"a}chen des Wirtes. Die schnellstm{\"o}gliche Anpassung an die spezifischen Milieubedingungen im Wirtsorganismus ist daher ein essentieller Schritt in der Pathogenese. Durch Verwendung von DNA-Mikroarrays, die auf gespotteten Oligonukleotiden basieren, wurde das Transkriptionsprofil von N. meningitidis w{\"a}hrend der Infektion von Epithel- und Endothelzellen analysiert. Zur Analyse wurde die isogene kapseldefiziente siaD-Mutante des N. meningitidis Stammes MC58 verwendet. 72 Gene konnten nach Kontakt mit Epithelzellen und 48 Gene nach Kontakt mit Endothelzellen als differential reguliert identifiziert werden. Darunter auch eine große Anzahl von Virulenzgenen. W{\"a}hrend ein Teil der detektierten Gene in beiden Systemen als differentiell reguliert galt, gab es doch eine Anzahl von ORF´s, die nur f{\"u}r ein Zellkulturmodell spezifisch reguliert waren (59 spezifische Gene f{\"u}r HEp-2 und 35 spezifische Gene f{\"u}r HBMEC). F{\"u}r einige ausgew{\"a}hlte Gene wurde die im Mikroarray detektierte Regulierung durch Quantitative RT-PCR nochmals best{\"a}tigt. Die Funktion von den als induziert identifizierten Genen rfaF, hem und NMB1843 wurde im Anschluß durch die Konstruktion von Mutanten n{\"a}her untersucht. Das rfaF-Gen, eine in der LPS Biosynthese involvierte Heptosyl-II-transferase, wurde in beiden Zellkultursystemen als differentiell reguliert identifiziert. Die Deletion des Gens f{\"u}hrte speziell f{\"u}r den bekapselten Stamm MC58 zu einer signifikanten Erh{\"o}hung der Adh{\"a}renz und Invasion nach Infektion von Epithelzellen. Untersuchungen des Infektionspotential f{\"u}r HBMEC Zellen ergaben keine signifikant ver{\"a}nderte Adh{\"a}renz und Invasion. Bei zus{\"a}tzlicher Deletion von rfaF in einem opc negativen Stamm konnte eine Abnahme der bakteriellen Aufnahme im Zellkulturmodell HBMEC beobachtet werden. Dagegen zeigten die opc, rfaF negativen Mutanten nach Kontakt mit HEp-2 Zellen keine verminderte Invasion. Weiterhin f{\"u}hrte die Deletion des rfaF-Gens zu einer verst{\"a}rkten Sensibilit{\"a}t gegen{\"u}ber humanen Serum. Diese Daten deuten daraufhin, dass die LPS-Struktur eine Rolle in der bakteriellen Zellinteraktion spielt, speziell wenn eine f{\"u}r die Adh{\"a}sion wichtige Komponente nicht mehr exprimiert wird. Der ORF NMB1843, der f{\"u}r einen Transkriptionsregulator aus der MarR-Familie kodiert, ebenso wie das H{\"a}molysin Gen konnten nur nach Kontakt mit HBMEC Zellen als differentiell reguliert identifiziert werden. In Infektionsstudien zeigten die hem-Mutanten keine ver{\"a}nderte Adh{\"a}renz und Invasion. Weiterhin war die Zytotoxizit{\"a}t der Mutanten nicht eingeschr{\"a}nkt. Ob der ORF NMB1646 daher als H{\"a}molysin fungiert bleibt zu kl{\"a}ren. Durchgef{\"u}hrte Mikroarraystudien mit den NMB1843-Mutanten, f{\"u}hrten zur Identifizierung einiger ORF´s, die m{\"o}glicherweise unter der Kontrolle dieses Regulators stehen. Dazu geh{\"o}ren die Virulenz assoziierten Gene sodC, iga und nadA sowie das f{\"u}r ein H{\"a}molysin kodierende Gen NMB1779. Die Untersuchung des Expressionsprofils mittels SDS-PAGE Analyse f{\"u}hrte zur Identifizierung einer Proteinbande bei 210 kDa, die spezifisch f{\"u}r die NMB1843 negativen St{\"a}mme ist. Dieses Protein wurde als nadA identifiziert. NadA induziert im Tiermodell bakterizide Antik{\"o}rper und gilt daher als m{\"o}glicher Impfstoffkandidat. Die in dieser Arbeit vorgelegten Daten liefern neue Einblicke in die Pathogenit{\"a}tsmechanismen von N. meningitidis und belegen die Bedeutung der transkriptionellen Genregulation in den einzelnen Stadien der Meningokokkeninfektion.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {de} } @phdthesis{Leimbach2005, author = {Leimbach, Thomas}, title = {Konstruktion und Charakterisierung von Lebendvakzine-Kandidaten auf der Basis von siaD-Deletionsmutanten von Neisseria meningitidis Serogruppe B}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13738}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {In der vorliegenden Dissertation wurde f{\"u}r die Entwicklung eines Lebendimpfstoffs zum Schutz vor Infektionen durch Neisseria meningitidis Serogruppe B zun{\"a}chst ein geeigneter Impfstamm aus mehreren Neisserienst{\"a}mmen der Serogruppe B, ST-32 Komplex, ausgew{\"a}hlt. In diesem sollte anschließend die Sicherheit f{\"u}r den Impfstoff-Empf{\"a}nger durch die unabh{\"a}ngige Deletion sowohl eines Virulenzgens als auch eines Gens, das die homologe Rekombination der Neisserien bedingt, garantiert werden. Als Virulenzgen wurde siaD deletiert, das f{\"u}r ein essentielles Enzym der Kapselbiosynthese kodiert (Edwards et al., 1994). Dabei wurde eine neue Transformationsmethode eingesetzt (modifiziert nach Gunn und Stein; Gunn und Stein, 1996). Die kapsellose siaD-Deletionsmutante wurde dann genotypisch und ph{\"a}notypisch anhand verschiedener Adh{\"a}renz- und Invasionsassays an humanen Epithel-, Endothel- und Dendritischen Zellen gepr{\"u}ft. Dabei fanden sich Unterschiede im Adh{\"a}renz und Invasionsverhalten im Vergleich zu einer anderen siaD-Mutante des gleichen Wildtyps. Diese Unterschiede wurden durch eine im Westernblot nachgewiesene, bei beiden siaD-Mutanten unterschiedliche Opa-Expression begr{\"u}ndet, da das Opa-Protein als Protein der {\"a}ußeren Bakterienmembran Oberfl{\"a}chenproteine von humanen Epithel- und Endothelzellen bindet und so zur Adh{\"a}renz an die Zielzellen f{\"u}hrt (Virji et al., 1993, 1995). Weiterhin sollte in der siaD-Deletionsmutante das f{\"u}r die homologe Rekombination essentielle recA-Gen deletiert werden (Koomey und Falkow, 1987; Miller und Kokjohn, 1990). Der Nachweis einer recA-Deletion gelang trotz mehrfacher Ans{\"a}tze mit der neuen Transformationsmethode nicht, da die Deletionsrate von recA wahrscheinlich unter der Sensitivit{\"a}t der hier verwendeten Analysemethoden lag.}, language = {de} } @phdthesis{Singer2005, author = {Singer, Christian J.}, title = {Molekulare Identifizierung von Neisseriaceae und Moraxellaceae mittels ribosomaler DNA-Sequenzierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16823}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Die schnelle und verl{\"a}ssliche Identifizierung mikrobiologischer Isolate ist ein fundamentales Ziel der klinischen Mikrobiologie. Bei einigen gram-negativen Spezies ist die klassische ph{\"a}notypische Identifizierung, basierend auf metabolischen, enzymatischen oder serologischen Methoden erschwert, zeitraubend oder nicht suffizient. Durch die Sequenzierung partieller Abschnitte der 16S- oder 23S-rDNA k{\"o}nnen Bakterien meist exakt spezifiziert werden. Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, hypervariable rDNA Abschnitte zu finden, die von stark konservierten Regionen flankiert werden, um auf molekularer Ebene Mitglieder der Familie Neisseriaceae und Moraxellaceae zu diskriminieren. Die inter- und intragenetischen Beziehungen von insgesamt 94 St{\"a}mmen wurden untersucht. Im Vergleich zu den Referenzst{\"a}mmen der Genera waren bei der partiellen 16S-rDNA (E. coli Position 54 - 510) je Spezies durchschnittlich 30 polymorphe Positionen vorhanden. Die partiellen 23S-rDNA Abschnitte (E. coli Position 1400 - 1600) zeigten durchschnittlich 11 polymorphe Positionen. Neisseria macacae und N. mucosa subsp. mucosa (ATCC 19696) zeigten identische 16S- und 23S-rDNA Sequenzen. Die Gruppierung verschiedener Isolate war bei Acinetobacter lwoffii, Moraxella lacunata und Neisseria mucosa an beiden untersuchten Genabschnitten heterogen. Im Fall von N. meningitidis konnte mit Hilfe der 23S-rDNA Daten nicht suffizient gruppiert werden. Die Ergebnisse zeigen eine {\"U}berlegenheit der untersuchten partiellen 16S-rDNA zur Diagnostik der Neisseriaceae und Moraxellaceae. Eine Referenzdatenbank zur Diagnostik von Mikroorganismen sollte mehr als ein Isolat einer Spezies enthalten und zudem einen polyphasischen Ansatz verfolgen. Die Sequenz-Chromatogramme und weitere diagnostisch relevante Informationen wurden mit der „offline"-Datenbank RIDOM_Tool gesammelt und sind ein Teil des Internet-basierenden Service von RIDOM (www.ridom-rdna.de). Eine eingegebene Sequenzfolge kann online eingef{\"u}gt und damit ein direkter Vergleich mit den in der RIDOM Referenzdatenbank existierenden Datens{\"a}tzen initiiert werden.}, language = {de} } @phdthesis{Wicker2004, author = {Wicker, Monika}, title = {Vergleichende Analyse zwischen Candida albicans und Candida dubliniensis unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung des Transkriptionsfaktors Rim101}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16694}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {C.dubliniensis kann, wie auch die nahe verwandte Spezies C.albicans, als Antwort auf eine Reihe von Umweltfaktoren von der Hefeform in echtes filament{\"o}ses Wachstum {\"u}bergehen. Bei der Regulation des pH-abh{\"a}ngigen Dimorphismus von C.dubliniensis spielt, wie bei verschiedenen anderen Pilzspezies der Zinkfinger-Transkriptionsfaktor Rim101 eine zentrale Rolle. Dieser weist mit 85\% zwar eine im Speziesvergleich geringe Aminos{\"a}ure-identit{\"a}t zu C.albicans-Rim101 auf, zeigt jedoch die gleiche pH-abh{\"a}ngige Expression wie C.albicans-RIM101, ist in C.albicans funktionell aktiv und kann die typischen Defekte einer C.albicans-rim101-Nullmutante komplementieren. C.dubliniensis-Rim101 ist zudem beteiligt an der Regulation des Wachstums bei 45°C und der Kolonief{\"a}rbung auf CHROM agar-Candida, zwei Eigenschaften, in denen sich C.albicans und C.dubliniensis unterscheiden. Ursache f{\"u}r diese speziesspezifische Merkmalsauspr{\"a}gung ist die bei C.dubliniensis deutlich st{\"a}rkere Expression von RIM101. Ein weiterer ph{\"a}notypischer Unterschied zwischen C.albicans und C.dubliniensis betrifft mit der F{\"a}higkeit zu Filamentierung und invasivem Wachstum zwei f{\"u}r C.albicans nachgewiesenermaßen wichtige Virulenzfaktoren. Auf Kochblutagar, nach 24 - 48-st{\"u}ndiger Inkubation bei 37°C und 5\% CO2, bildet C.dubliniensis glatte, weiß-gl{\"a}nzende, scharf begrenzte halbkugelf{\"o}rmige Kolonien, w{\"a}hrend C.albicans-Kolonien eine rauhe, grau erscheinende Oberfl{\"a}che aufweisen und mit Ausl{\"a}ufern in den umgebenden Agar einwachsen. Ausl{\"o}send f{\"u}r die ausgepr{\"a}gte Filamentierung von C.albicans ist das additive Zusammenwirken von erh{\"o}htem CO2-Gehalt, erh{\"o}hter Temperatur und einem noch nicht endg{\"u}ltig identifizierten Bestandteil des Kochblutagars. Mit einer Sensitivit{\"a}t von 95,8\% und einer Spezifit{\"a}t von 100\% eignet sich dieses Verfahren auch als einfacher diagnostischer Test. Auf molekularer Ebene sind Efg1 und Cph1 an der Filamentierungsausl{\"o}sung beteiligt, wobei Efg1 aber eine wesentlich gr{\"o}ßere Bedeutung zukommt. Rim101 scheint keinen Einfluss zu haben.}, language = {de} } @phdthesis{Lee2006, author = {Lee, Sae Kyung}, title = {Interaction of Helicobacter pylori flagellins with the host innate immune system}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19917}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Helicobacter pylori (H. pylori) is a gram-negative, microaerophilic, spiral-shaped bacterium. It resides in the gastric mucous layer and epithelial lining of the stomach, often clustering at the junction of epithelial cells. H. pylori colonization usually occurs during childhood, and, when left untreated, generally persists for the host's lifetime. Persistent H. pylori infection can cause chronic superficial gastritis and gastric duodenal ulcers, which is possibly linked to the development of gastric carcinoma and primary gastric lymphoma, especially of the mucosa-associated lymphoid tissue (MALT) type. It was recently defined as a class 1 carcinogen. The gastric inflammatory response to H. pylori infection is characterized by infiltration of the mucosa by neutrophils, T and B cells, plasma cells and macrophages. This reaction is initially induced by H. pylori attachment, followed by cytokine release by gastric epithelial cells. Epidemiological studies revealed that more than 50\% of adults are infected with H. pylori all over the world. However, interestingly, only a subset of individuals develops serious H. pylori-related disease, while most infected individuals show no clinical symptoms. Gastric epithelial cells, like intestinal epithelial cells, express a subset of Toll-like receptors (TLRs) and similar pattern recognition receptors, which are important for the activation of the innate immune system. Bacterial components such as lipopeptides, peptidoglycan, LPS, flagellin, and CpG DNA are the ligands of TLRs. Thus, TLRs in gastric epithelial cells might be able to contribute to innate immune responses to H. pylori infection. However, there is scant knowledge about the mechanisms of innate immune response to acute and chronic H. pylori infection. This study is focused on host cell interaction with H. pylori flagellins, which are major components of the flagellar apparatus, and innate immune responses against them. The flagellins, which are essential for bacterial motility, are important for H. pylori to survive in the stomach mucus during the whole infectious cycle. Flagellins are known to act as the main determinant of many mucosal pathogenic bacteria that mediates proinflammatory signaling, including transcriptional factor NF-\&\#61547;B activation via TLR5. In the first part of the study, we investigated the effects of H. pylori flagellins on TLR5 expression, NF-\&\#61547;B activation and IL-8 production in various human intestinal and gastric epithelial cell lines by using Western blotting, semi-quantitative RT-PCR and ELISA. IL-8 is a potent neutrophil-activating chemokine expressed by gastric epithelial cells. When we stimulated the cells with the native form of or E. coli-expressed recombinant H. pylori flagellins, FlaA and FlaB, IL-8 was not induced in any case, while S. typhimurium flagellin (FliC) induced it significantly. H. pylori was able to modulate TLR5 protein expression and NF-\&\#61547;B activation in epithelial cells regardless of the presence of flagellins. Having established the finding that H. pylori flagellins have unusually low immune-stimulatory properties, we further investigated to find out possible reasons why H. pylori flagellins are distinct from other flagellins of pathogenic bacteria in terms of immune-stimulatory activity. From amino acid sequence comparisons, we found that some regions in the terminal D0D1 protein domains of H. pylori flagellins are different from flagellins of other pathogenic bacteria. D0D1 is the domain which is known to interact with TLR5 in Salmonella FliC. To examine whether the differences endow H. pylori flagellins with low immune-stimulatory properties, we created several mutated H. pylori flagellins (FlaA and FlaB) by site-directed mutagenesis that contain one to four epitopes of Salmonella flagellin D0D1 domain amino acid sequences. The mutant flagellins expressed both in H. pylori and E. coli were used to determine their influence on TLR5-signaling mediators and cytokines, such as MAPkinases, (ERK, p38), NF-\&\#61547;B, IL-8, and MIP-3\&\#61537;. Salmonella FliC expressed in E. coli induced activation of p38, I\&\#61547;B\&\#61537; and NF-\&\#61547;B leading to IL-8 and MIP-3\&\#61537; production in gastric epithelial cells. However, none of the H. pylori flagellin mutants activated MAP kinases or induced those cytokines. In a co-immunoprecipitation assay none of the recombinant wild type or mutated H. pylori flagellins showed any direct physical interaction with TLR5, while Salmonella FliC significantly co-precipitated with TLR5. Interestingly, we found H. pylori flagellins bind to the surface of gastric epithelial cells like FliC, although they do not bind to or stimulate TLR5. Based on the physical interaction of H. pylori flagellins and FliC with human gastric epithelial cells, we further analyzed transcriptional regulation by H. pylori flagellin in these host cells using microarray analysis. The result showed that H. pylori flagellins modulate host cell gene expression, and many of the identified regulation events overlap with the genes regulated by FliC. These findings imply that H. pylori flagellins do play a role in gene regulation of host cells probably through still unknown factors or receptors, although they do not trigger TLR5-related signaling pathways. The results of our study suggest that, in addition to the low immune-stimulatory activity of H. pylori LPS, the evolutionary reduction in stimulating activity of H. pylori flagellins on the local innate immune responses in the stomach in vivo might be a further strategy of this chronic mucosal pathogen to evade and minimize deleterious host responses, thereby promoting life-long persistence in the host, and possibly contributing to cancerogenesis.}, subject = {Helicobacter pylori}, language = {en} } @phdthesis{Stade2006, author = {Stade, Anne-Kathrin}, title = {Die Bedeutung der LPS-Sialylierung f{\"u}r die Interaktion von Neisseria meningitidis mit humanen Wirtszellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22374}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Neisseria meningitidis kann rasch t{\"o}dlich verlaufende Erkrankungen wie die Meningokokken-Meningitis und -Sepsis hervorrufen. In den Industriestaaten werden diese Infektionen meist durch Meningokokken der Serogruppen B und C hervorgerufen. W{\"a}hrend f{\"u}r die Serogruppe C bereits ein suffizienter Polysaccharidimpfstoff existiert, konnte ein solcher f{\"u}r St{\"a}mme der Serogruppe B aufgrund der Immuntoleranz gegen deren N-acetylneuramins{\"a}ure noch nicht gefunden werden. Eine Lebendvakzine k{\"o}nnte dieses Problem l{\"o}sen, da hier viele verschiedene Antigene, welche eine Immunantwort im menschlichen K{\"o}rper induzieren, zur Verf{\"u}gung st{\"u}nden. Die Voraussetzung f{\"u}r eine Lebendvakzine ist Attenuierung eines B-Meningokokken-Stammes durch die Deletion verschiedener Gene. In fr{\"u}heren Untersuchungen ergaben sich Hinweise darauf, dass die LOS-Sialylierung einen Virulenzfaktor darstellt. Das lst-Gen codiert f{\"u}r die \&\#945;-2,3-Sialyltransferase, deren Aufgabe es ist, die Sialins{\"a}urereste an die Lacto-N-Neotetraose des LOS zu binden. In unserer Arbeit konnten wir zeigen, dass eine lst-Deletionsmutante des Serogruppe-B-Stammes MC58 herstellbar ist. Das Wachstumsverhalten der Mutante in PPM+-Medium unterschied sich nicht von dem des Wildtyps. Auch die Resistenz der Bakterien gegen{\"u}ber humanem Serum (bis 80\%) blieb von der Deletion des lst-Gens unbeeinflusst. Bei der Interaktion mit Epithel- und Endothelzellen allerdings zeigte sich bei der Mutante eine erh{\"o}hte Invasivit{\"a}t. Da die Invasion durch Oberfl{\"a}chenproteine wie Opa und Opc vermittelt wird, w{\"a}re eine m{\"o}gliche Begr{\"u}ndung f{\"u}r diese Ver{\"a}nderung die bessere Zug{\"a}nglichkeit dieser Proteine durch das Fehlen der LOS-Sialylierung. Meningokokken mit nicht sialyliertem LOS wurden außerdem von dendritischen Zellen signifikant besser phagozytiert als Wildtyp-Bakterien. Besonders deutlich zeigte sich dies bei fehlender Kapsel. Auch hier ist sicherlich die Maskierung von Bindungsstellen durch Sialins{\"a}uregruppen ein Grund f{\"u}r diese Beobachtung. Weiterhin wurde die Interaktion von Meningokokken verschiedener Serogruppen mit dendritischen Zellen unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung des Einflusses der Polysaccharidkapsel untersucht. Die Meningokokken der untersuchten Serogruppen A, B und C wurden von dendritischen Zellen gut phagozytiert und abget{\"o}tet. Allerdings waren sowohl die Adh{\"a}renz als auch die Phagozytose bei Vorhandensein einer Polysaccharidkapsel stark inhibiert. Neisseria meningitidis-St{\"a}mme aller drei getesteten Serogruppen induzierten eine starke Aussch{\"u}ttung der Zytokine TNF-\&\#945;, IL-6 und IL-8. Als ein Induktor dieser Substanzen erwiesen sich die Lipooligosaccharide der Meningokokken. Allerdings zeigte sich in den Versuchen auch, dass noch weitere Bakterienbestandteile eine Zytokinaussch{\"u}ttung hervorrufen k{\"o}nnen. Die Sialylierung der Lipooligosaccharide hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Menge der produzierten Zytokine. Mit dieser Arbeit konnten wir zeigen, dass dendritische Zellen mit der Aussch{\"u}ttung von Zytokinen und der Phagozytose von Bakterien eine wichtige Rolle in der Pathogenese von Erkrankungen durch Meningokokken spielen k{\"o}nnten. Auch beim Zusammenspiel mit DC-s wirkt die Kapsel als Schutzfaktor vor dem Angriff des menschlichen Immunsystems. Dieser Schutz kann durch die LOS-Sialylierung zus{\"a}tzlich gesteigert werden. Die Deletion des lst-Gens k{\"o}nnte also als ein Baustein f{\"u}r die Konstruktion eines attenuierten Lebendvakzine-Stammes fungieren.}, language = {de} } @phdthesis{Lappann2007, author = {Lappann, Martin}, title = {Morphologische und funktionelle Untersuchungen zur Biofilmbildung bei dem humanen Pathogen Neisseria meningitidis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23546}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {1. Zusammenfassung Neisseria meningitidis ist weltweit ein bedeutender Erreger invasiver Infektionen bei Kindern und Heranwachsenden. Der in vielen L{\"a}ndern niedrigen Inzidenz stehen hohe Raten asymptomatischer Kolonisation des menschlichen Nasopharynx mit Meningokokken gegen{\"u}ber. W{\"a}hrend die Pathogenese durch Meningokokken ausf{\"u}hrlich untersucht ist, wurde dem Tr{\"a}gertum von Meningokokken bisher wenig Aufmerksamkeit geschenkt, nicht zuletzt auch wegen des Fehlens eines geeigneten Tiermodells. K{\"u}rzlich publizierte Daten lassen die asymptomatische Persistenz von Meningokokken in einem Biofilm-{\"a}hnlichen Stadium auf und innerhalb des Tonsillengewebes vermuten. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Etablierung eines Biofilmmodells f{\"u}r Meningokokken als ein Modell f{\"u}r asymptomatisches Tr{\"a}gertum. Es wurde zudem die Biofilmbildung von Meningokokken unterschiedlichster klonaler Linien mit dem Ziel untersucht, auf molekularer Ebene die Biofilmbildung bei Meningokokken zu verstehen. In statischen Biofilmtests konnte gezeigt werden, dass Biofilmbildung eine ubiquit{\"a}re Eigenschaft von Meningokokken ist, solange diese keine Kapsel exprimieren. Hierbei war es unerheblich, ob Tr{\"a}gerisolate oder Isolate aus invasiven Meningokokkenerkrankungen untersucht wurden. Durch die Konstruktion fluoreszierender Meningokokkenst{\"a}mme und die Etablierung eines Minimalmediums konnte f{\"u}r Meningokokken ein standardisiertes Biofilmmodell unter Flussbedingungen erstellt werden. Das Flussmodell f{\"u}r Meningokokkenbiofilme erwies sich als {\"a}ußerst robust und reproduzierbar. Es wurde deutlich, dass Meningokokken Biofilme unterschiedlicher Struktur ausbildeten, die teilweise {\"u}ber 120 Stunden in vitalem Zustand gehalten werden konnten. Die Mehrzahl der St{\"a}mme bildete heterogene Biofilme mit distinkten Mikrokolonien aus, w{\"a}hrend andere St{\"a}mme homogene Biofilme ohne Mikrokolonien ausbildeten. Diese strukturellen Unterschiede hatten keinen Effekt auf die Antibiotika-Empfindlichkeit der Biofilme. Es konnte gezeigt werden, dass Meningokokkenbiofilme durch Ciprofloxacin und Rifampicin, nicht aber durch Penicillin im Wachstumsmedium abget{\"o}tet werden konnten. Diese Ergebnisse passen zu in vivo-Befunden, die zeigen, dass Ciprofloxacin und Rifampicin im Gegensatz zu Penicillin sehr zuverl{\"a}ssig das Tr{\"a}gertum von Meningokokken eradizieren k{\"o}nnen. Durch die Untersuchung der Biofilmbildung von PilX- und PilE-Mutanten konnte die Bedeutung der Twitching Motility f{\"u}r die Mikrokoloniebildung im Meningokokkenbiofilm aufgezeigt werden. Ausgepr{\"a}gte Motilit{\"a}t f{\"u}hrte zu Mikrokoloniebildung, w{\"a}hrend weitgehend unbewegliche St{\"a}mme flache unstrukturierte Biofilme bildeten. In der vorliegenden Arbeit konnte der Verlust der Mikrokoloniebildung bei der PilX-Mutante durch Reduktion der Piliierung, die zu verminderter Motilit{\"a}t f{\"u}hrte, erkl{\"a}rt werden. Autoaggregation der Zellen spielte f{\"u}r die Mikrokoloniebildung keine Rolle, was im Widerspruch zur k{\"u}rzlich publizierten Rolle von PilX steht. Initiale Schritte der Biofilmbildung bei Meningokokken k{\"o}nnten von extrazellul{\"a}rer DNA (exDNA) abh{\"a}ngen, da die Zugabe von DNase zur Vorkultur die Biofilmbildung verhinderte, jedoch bestehende reife Biofilme nicht aufl{\"o}ste. Die Funktion, der Mechanismus der Freisetzung, sowie die Menge und Verteilung dieser exDNA in Meningokokkenbiofilmen wird Gegenstand zuk{\"u}nftiger Untersuchungen sein.}, language = {de} } @phdthesis{Sauer2006, author = {Sauer, Elizabeta}, title = {NAD+-Abh{\"a}ngigkeit bei Pasteurellaceae : Charakterisierung der Nikotinamid-Ribosid-Aufnahme bei Haemophilus influenzae}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22190}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Haemophilus influenzae ist ein fakultativ anaerobes, Gram-negatives Bakterium aus der Familie der Pasteurellacaea. Das physiologische Merkmal von H. influenzae ist die essentielle, aber defiziente H{\"a}min- und Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+) Biosynthese. W{\"a}hrend H{\"a}min f{\"u}r aerobes Wachstum ben{\"o}tigt wird, ist NAD+ sowohl f{\"u}r aerobes, als auch f{\"u}r anaerobes Wachstum essentiell. Als NAD+-abh{\"a}ngiger Organismus fehlen H. influenzae die meisten Enzyme f{\"u}r die NAD+-Biosynthese. Daher kann dieses Bakterium nur eine begrenzte Anzahl an Vorl{\"a}ufermolek{\"u}len, wie NAD+(P), Nikotinamid-Mono-Nukleotid (NMN) und Nikotinamid-Ribosid (NR) aus der Umwelt zur NAD+-Synthese nutzen. Andere NAD+-unabh{\"a}ngige Pasteurellacaea-Spezies, wie Haemophilus ducreyi, Pasteurella multocida und Actinobacillus actinomycetemcomitans, k{\"o}nnen auch kein NAD+ aus der de novo Biosynthese bereitstellen, diese Arten k{\"o}nnen aber zus{\"a}tzlich auf Nikotinamid (NAm) wachsen. Die Erforschung des NAD+-Aufnahmesystems kann f{\"u}r die Entwicklung antimikrobieller Therapeutika von großem Interesse sein. Von unserer Arbeitsgruppe wurde die NAD+-Aufnahmeroute aufgekl{\"a}rt; so werden NAD+(P) und NMN von e(P4) und NadN zu NR degradiert, nachdem NAD+ und NMN durch OmpP2 in das Periplasma gelangt sind. NR wird schließlich, als einziges Substrat, durch einen putativen Transporter in das Zytoplasma aufgenommen. In dieser Arbeit wurde der putative NR-Transporter als das hypothetische Gen HI1077.1 im Genom von H. influenzae identifiziert, welches nur 13,8\% Identit{\"a}t zu Escherichia coli pnuC und 43,6\% Identit{\"a}t zu P. multocida pnuC aufwies. Es konnten zwei Sequenzierungsfehler im original-annotierten Genom von H. influenzae gefunden werden, die zu einer Leserasterverschiebung gef{\"u}hrt haben. HI1077.1 wurde zu pnuCHi reannotiert und weist nun eine 19,7\% Identit{\"a}t zu pnuCEc und 71,4\% Identit{\"a}t zu pnuCPm auf. Es wurde eine HI1077.1 Mutante konstruiert, die ein Wachstumsdefizit auf BHI-Platten bis zu einer NAD+-Konzentration von 15 mM bzw. unterhalb einer NR-Konzentration von 0,1 mM zeigte. Im Transport-Assay transportierte die HI1077.1 Mutante nur noch etwa 1\% des eingesetzten NAD+- bzw. NR-Labels. Im Rattenversuch konnte gezeigt werden, dass das in vitro nicht essentielle pnuC in vivo sehr wohl essentiell ist. Die HI1077.1 Mutante verursachte, im Gegensatz zum Wildtyp und zur pnuC-Komplementante keine Bakteri{\"a}mie mehr. Bei einer Komplementation mit NadV, kodierend f{\"u}r eine Nikotinamid-Phosphoribosyltransferase von H. ducreyi, wurde ebenfalls eine mit dem Wildtyp vergleichende Bakteri{\"a}mie verursacht. Da bisher noch keine H. influenzae Isolate bekannt sind, die nadV besitzen, w{\"u}rde sich der hier identifizierte NR-Transporter von H. influenzae gut als antimikrobielles Ziel eignen. Die Protein-Topologie von PnuC wurde hinsichtlich der Membranlokalisation analysiert und PnuC konnte als ein Transmembranprotein best{\"a}tigt werden, das in der cytosolischen Membran lokalisiert ist. Durch PhoA und LacZ Analysen konnte die Topologie von PnuC aufgekl{\"a}rt werden. Demnach besitzt PnuC acht Transmembrandom{\"a}nen (TMD), wobei die N- und C-Termini im Cytosol lokalisiert sind. Die Analyse der strukturellen Funktion ergab, dass PnuC nur eine Unterbrechung der sechs letzten C-terminalen Aminos{\"a}uren (AS) toleriert, w{\"a}hrend die Proteinfunktion durch einen fusionierten C- und N-terminaler His-Tag nur m{\"a}sig beeinflusst wird. Des Weiteren wurde die Substratspezifit{\"a}t von PnuC untersucht. Dabei zeigte sich, dass der lange geglaubte NMN-Transporter von E. coli ebenfalls als NR-Transporter fungiert. Die Substratspezifit{\"a}t wurde auch bei A. actinomycetemcomitans und P. multocida untersucht. Es konnte festgestellt werden, dass A. actinomycetemcomitans und P. multocida ebenfalls als einziges Substrat NR transportieren k{\"o}nnen, aber im Gegensatz zu H. influenzae NAD+ und NMN nicht als NR-Quellen verwerten k{\"o}nnen, was wahrscheinlich auf das Fehlen von e(P4) und NadN zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Zus{\"a}tzlich wurde in dieser Arbeit das Gen HI0308 untersucht. Um dem Aspekt der Energetisierung des PnuC-Transporters n{\"a}her zu kommen, sind die Gencluster HI1078-HI1080 und HI0164-HI0171 in die Untersuchung mit einbezogen worden. Die Na+-NQR-Oxidoreduktase wurde im Hinblick ihrer Dehydrogenase-Aktivit{\"a}t genauer charakterisiert. Die Suche nach m{\"o}glichen Inhibitoren von PnuC f{\"u}hrte zu 3-Aminopyridin-Analoga. Durch eine Mutantenanalyse konnte gezeigt werden, dass 3-AADP, 3-AAD und 3-AmPR der selben Aufnahmeroute folgen wie NADP+, NAD+ und NR, und via PnuC in die Zelle aufgenommen werden. Dar{\"u}ber hinaus konnten wir nachweisen, dass NadR aus 3-AmPR und ATP das 3-AAD synthetisiert, welches als kompetitiver Inhibitor mit NAD+ in den zellul{\"a}ren Redoxreaktionen konkurriert und dadurch den Stoffwechsel hemmt. Des Weiteren wurden mehrere spontan 3-Aminopyridin-resistente H. influenzae Mutanten isoliert.}, subject = {Haemophilus influenzae}, language = {de} } @phdthesis{Gelmedin2008, author = {Gelmedin, Verena Magdalena}, title = {Targeting flatworm signaling cascades for the development of novel anthelminthic drugs}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-33334}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Echinococcus multilocularis verursacht die Alveol{\"a}re Echinokokkose (AE), eine lebendsbedrohliche Krankheit mit limitierten chemotherapeutischen M{\"o}glichkeiten. Die jetzige Anti-AE Chemotherapie basiert auf einer einzigen Wirkstoffklasse, den Benzimidazolen. Obwohl Benzimidazole in vitro parasitozid wirken, wirken sie in vivo bei AE-Behandlung lediglich parasitostatisch und rufen schwere Nebenwirkungen hervor. In F{\"a}llen operabler L{\"a}sionen erfordert die Resektion des Parasitengewebes {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum eine chemotherapeutische Unterst{\"u}tzung. Damit sind die jetzigen Behandlungsm{\"o}glichkeiten inad{\"a}quat und ben{\"o}tigen Alternativen. In der vorliegenden Arbeit wurden die Signalwege von Plattw{\"u}rmern analysiert, um potentielle Targets f{\"u}r neue therapeutische Ans{\"a}tze zu identifizieren. Dabei konzentrierte ich mich unter Anwendung von molekularbiologischer, biochemischer und zellbiologischer Methoden auf Faktoren, die an Entwicklung und Proliferation von E. multilocularis beteiligt sind. Darunter waren die drei MAP kinases des Parasiten EmMPK1, ein Erk1/2-Ortholog, EmMPK2, ein p38-Ortholog und EmMPK3, ein Erk7/8-Ortholog. Des Weiteren identifizierte und charakterisierte ich EmMKK2, ein MEK1/2-Ortholog des Parasiten, welches zusammen mit den bekannten Kinasen EmRaf und EmMPK1 ein Erk1/2-{\"a}hnliches MAPK Modul bildet. Ich konnte zudem verschiedene Einfl{\"u}sse von Wirtswachstumsfaktoren wie EGF (epidermal growth factor) und Insulin auf die Signalmechanismen des Parasiten und das Larvenwachstum zeigen, darunter die Phosphorylierung von Elp, ein Ezrin-Radixin-Moesin {\"a}hnliches Protein, die Aktivierung von EmMPK1 und EmMPK3 und eine gesteigerte mitotische Aktivit{\"a}t der Echinokokkenzellen. Zus{\"a}tzlich wurden verschiedene Substanzen auf ihre letale Wirkung auf den Parasiten untersucht, darunter befanden sich (1.) generelle Inhibitoren von Tyrosinkinasen (PP2, Leflunamid), (2.) gegen die Aktivit{\"a}t von Rezeptor-Tyrosin-Kinasen gerichtete Pr{\"a}parate, (3.) urspr{\"u}nglich anti-neoplastische Wirkstoffe wie Miltefosin und Perifosin, (4.) Inhibitoren von Serin/ Threonin-Kinasen, die die Erk1/2 MAPK Kaskade blockieren und (5.) Inhibitoren der p38 MAPK. In diesen Untersuchungen hat sich EmMPK2 aus den folgenden Gr{\"u}nden als vielversprechendes Target erwiesen. Aminos{\"a}uresequenz-Analysen offenbarten einige Unterschiede zu menschlichen p38 MAP Kinasen, welche sehr wahrscheinlich die beobachtete gesteigerte basale Aktivit{\"a}t des rekombinanten EmMPK2 verursachen, verglichen mit der Aktivit{\"a}t humaner p38 MAPK-\&\#945;. Zus{\"a}tzlich suggerieren die prominente Autophosphorylierungsaktivit{\"a}t von rekombinantem EmMPK2 und das Ausbleiben einer Interaktion mit den Echinococcus MKKs einen unterschiedlichen Regulierungsmechanismus im Vergleich zu den humanen Proteinen. Die Aktivit{\"a}t von EmMPK2 konnte sowohl in vitro als auch in kultivierten Metazestodenvesikeln durch die Behandlung mit SB202190 und ML3403, zwei ATP kompetitiven Pyridinylimidazolinhibitoren der p38 MAPK, in Konzentrations-abh{\"a}ngiger Weise inhibiert werden. Zudem verursachten beide Substanzen, insbesondere ML3403 die Inaktivierung von Parasitenvesikeln bei Konzentrationen, die kultivierte S{\"a}ugerzellen nicht beeintr{\"a}chtigten. Ebenso verhinderte die Anwesenheit von ML3403 die Generation von neuen Vesikeln w{\"a}hrend der Kultivierung von Echinococcus Prim{\"a}rzellen. Das Targeting von Mitgliedern des EGF-Signalwegs, insbesondere der Erk1/2-{\"a}hnlichen MAPK Kaskade mit Raf- und MEK- Inhibitoren verhinderte die Phosphorylierung von EmMPK1 in in vitro kultivierten Metazestoden. Obwohl das Parasitenwachstum unter diesen Konditionen verhindert wurde, blieb die strukturelle Integrit{\"a}t der Metazestodenvesikeln w{\"a}hrend der Langzeitkultivierung in Anwesenheit der MAPK Kaskade-Inhibitoren erhalten. {\"A}hnliche Effekte wurden beobachtet nach Behandlung mit den anderen zuvor aufgef{\"u}hrten Inhibitoren. Zusammenfassend l{\"a}sst sich festhalten, dass verschiedene Targets identifiziert werden konnten, die hoch sensibel auf die Anwesenheit der inhibitorischen Substanzen reagierten, aber nicht zum Absterben des Parasiten f{\"u}hrten, mit Ausnahme der Pyridinylimidazolen. Die vorliegenden Daten zeigen, dass EmMPK2 ein {\"U}berlebendsignal vermittelnden Faktor darstellt und dessen Inhibierung zur Behandlung der AE benutzt werden k{\"o}nnte. Dabei erwiesen sich p38 MAPK Inhibitoren der Pyridinylimidazolklasse als potentielle neue Substanzklasse gegen Echinokokken.}, subject = {Fuchsbandwurm}, language = {en} }