Interaktion von enteropathogenen Escherichia coli mit Wirtszellen

Escherichia coli gehört zu der Vielzahl an Bakterienarten, die die normale Darmflora von Mensch und Tier zusammensetzt. Neben diesen harmlosen Darmbewohnern gibt es bestimmte E. coli-Varianten, die intestinale und extraintestinale Erkrankungen hervorrufen. Dazu gehören die sog. enteropathogenen E. coli (EPEC), die bereits lange Zeit als säuglingspathogene "Dyspepsie-Coli" bekannt sind und als häufigste Erreger der Säuglingsenteritis weltweit vorkommen. Sie sind dadurch charakterisiert, daß sie im Dünn- und Dickdarmepithel die sog. "attaching and effacing"-Läsion (A/E-Läsion) auslösen, die durch eine Zerstörung des Bürstensaums der Darmmukosa-Zellen aufgrund von Mikrovilli-Verlust ("effacement") gekennzeichnet und offensichtlich Ursache für die beobachtete wäßrige Durchfallerkrankung ist. Während die Kenntnisse über die an der Entstehung von A/E-Läsio-nen beteiligten bakteriellen Faktoren in den vergangenen Jahren durch zahlreiche "in vitro"-Studien mit infizierten Epithelzellen, die im Labor kultiviert wurden, zugenommen haben, war über ihre pathogenetische Bedeutung "in vivo" nur wenig bekannt. Um diese Wissens-lücke zu schließen, wurden im Rahmen dieses Projektes am Kaninchen-Tiermodell zwei sezernierte, die intrazelluläre Signalübertragung vermittelnde bakterielle Proteine (EspA, EspB, EspD und Tir) als auch das in der äußeren Membran lokalisierte Ahäsin Intimin auf ihre Funktion als potentielle Virulenz-fak-toren untersucht. Das Projekt fokussierte dabei auf den für das Kaninchen pathogenen EPEC-ähnlichen Stamm EPEC 0103 und inkludierte die Herstellung und Charakterisierung von isogenen Defektmutanten, bei denen die entsprechenden Genloci inaktiviert wurden, sowie elektronenmikroskopische und immunhistochemische Untersuchungen an Darmgewebeproben infizierter Tiere. Die Ergebnisse haben nicht nur zu einer Vertiefung des Grundlagenwissens bakterieller Virulenzmechanismen beigetragen, sondern auch zur Entwicklung neuer Präventions-und Therapiestrategien.

Zentrum für Pathobiologie

University of British Columbia, Biotechnology Laboratory
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