Imaging and gene expression analysis of Pneumocystis f. sp. suis infected pig respiratory cell cultures

Kurzbezeichnung

Cell culture for in vitro growth of P. suis

Einrichtung Vetmeduni

Zentrum für Pathobiologie

Art der Forschung

Grundlagenforschung

Forschungsschwerpunkt

Infektionsmedizin

Abstract

Jüngste Genomsequenzierungsdaten unterstreichen die Wirtsabhängigkeit des Pilzes Pneumocystis und geben Aufschluss über mögliche Anforderungen an die Zellkultur, deren Erfolg bisher begrenzt war. Die Verwendung von respiratorischem Gewebe des geeigneten Wirts dürfte entscheidend sein.Die zu überprüfenden Hypothesen sind (1) die strikte Wirtsspezifität und starke Abhängigkeit des Pilzes Pneumocystis f. sp. suis (P.) suis von Nährstoffen aus dem porcinen Wirtsgewebe und (2) die Verursachung von ausschließlich geringen Gewebeläsionen durch den Erreger.In Vorversuchen wurden verschiedene Ansätze zur Kultivierung von respiratorischem Gewebe des Schweines getestet. Es wurden Trachealexplantate und einschichtige Lungen-/Trachealepithelzellen vom Schwein kultiviert und letztere in eine Air/Liquid Interphase-Kultur überführt. In der vorliegenden Studie werden diese Systeme mit P. suis inokuliert. Falls die Kultivierung auf Zellen nicht erfolgreich ist, wird parallel ein zellfreies Medium-Kultivierungssystem etabliert, das es uns ermöglicht, weitere Projektteile zu bearbeiten. Für die Inokulation werden P. suis-Organismen entweder aus Bronchiallavageflüssigkeit oder aus der Lunge immunsupprimierter Schweine gewonnen, konzentriert und mittels Durchflusszytometrie unter Verwendung handelsüblicher Antikörper quantifiziert. Darüber hinaus werden monoklonale Anti-P. suis-Antikörper mit Hilfe der Hybridomtechnologie hergestellt. Die P. suis-Stadien und die durch den Erreger verursachten Gewebeläsionen werden mittels Transmissionselektronenmikroskopie abgebildet. Schließlich wird die Genexpression von P. suis mit Hilfe von RNA-Seq untersucht.P. suis ist eine der weniger beschriebenen Pneumocystis-Arten. Zellkulturen waren bisher nur begrenzt erfolgreich, und jeder Beitrag zu diesem Thema ist für die gesamte Pneumocystis-Community von wesentlicher Bedeutung. Erste Schritte zur Herstellung monoklonaler Anti-P.-suis-Antikörper durch Hybridomtechnologie und deren Anwendung bei der Zellsortierung werden unternommen, um die Grundlage für künftige Projekte zu schaffen. Die Bildgebung wird zu einem besseren Verständnis der Pathogenese von P. suis beitragen. Die Analyse der Genexpression wird grundlegende biologische Funktionen aufdecken und zum Verständnis der Komplexität der Pilz-Wirt-Interaktionen beitragen.