dc.contributor.author
Gehringer, Christian
dc.date.accessioned
2018-06-07T23:10:15Z
dc.date.available
2015-12-04T08:35:34.884Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/10138
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14336
dc.description.abstract
Ziel dieser Arbeit war die Klärung der Präsenz intrazellulärer Wolbachia in
Mikrofilarien von Mansonella perstans in Gabun. Die in vielen humanpathogenen
Filarien lebenden Bakterien der Art Wolbachia (W. pipentis, Alpha 2
Proteobakterien, Ordnung der Rickettsiales) stellen durch den obligaten
Charakter ihrer Wirt-Gast-Beziehung einen geeigneten Angriffspunkt für eine
Behandlung von Filariosen dar. Ein spezifischer Therapieansatz, etwa mit
intrazellulär wirkendenden Antibiotika, ist besonders wünschenswert, da die
medikamentöse Behandlung mit klassischen Anthelminthika wie Diethylcarbamazin
oder Ivermectin insbesondere bei Infektion durch die hier untersuchte Art M.
perstans kaum Wirkung zeigt. Trotz der äußerst milden Symptomatik der
Infektion durch M. perstans ist in diesem Zusammenhang hervorzuheben, dass das
Verbreitungsgebiet in Afrika und in Süd- und Mittelamerika geschätzt mehr als
100 Millionen Infizierte umfasst. In M. perstans aus Westafrika wurde im
Rahmen früherer Studien die Präsenz von Wolbachia beschrieben und als
Konsequenz diese Filariose in Mali bereits erfolgreich mit Tetrazyklinen
behandelt. Bei Untersuchungen in Zentralafrika wurden hingegen keine Wolbachia
in M. perstans gefunden. Folglich stellte sich die Frage, ob die neue
antibiotische Therapiemöglichkeit auf endemische Gebiete außerhalb Westafrikas
ausgeweitet werden kann. Durch molekularbiologische Methoden konnten in der
vorliegenden Arbeit nun erstmalig auch in M. perstans aus Zentralafrika
(Gabun) intrazelluläre Wolbachia nachgewiesen werden. Vergleichende
phylogenetische Analysen der gewonnenen bakteriellen DNS Sequenzen
ermöglichten eine gleiche Gruppenzuordnung innerhalb der Wolbachia
(„Supergroup F“) wie zuvor auch für Wolbachia aus anderen M. perstans
beschrieben. Je nach verwendetem PCR-Primer gelang der Positiv-Nachweis zu 50
% (in 7 von 14 Fällen für 16S rDNS) bzw. zu etwa 35 % (in 5 von 14 Fällen für
ftsZ). Die Korrelation des negativen Nachweises von Wolbachia mit Proben
niedriger Mikrofilarämie legt als mögliche Ursache ein Sensitivitätsproblem
nahe. Dies könnte sowohl eine Erklärung für die zuvor beschriebenen negativen
Funde in diesem Gebiet als auch ein Hinweis auf eine generell niedrige Dichte
an Wolbachia in M. perstans sein. Jedoch lässt sich durch unsere Daten nicht
ausschließen, dass M. perstans teilweise oder in gewissen Entwicklungsstufen
keine Wolbachia besitzt. In der ebenfalls in Gabun vorkommenden
humanpathogenen Nematode Loa loa konnten in den vorliegenden Experimenten und
in Übereinstimmung mit der aktuellen Literatur keine Wolbachia nachgewiesen
werden. Dies verdeutlicht exemplarisch die Möglichkeit eines Wolbachia-
unabhängigen Wachstums von Filarien. Eine Antibiotikatherapie der Infektion
mit M. perstans erscheint aus der Perspektive dieser Arbeit auch in
Zentralafrika erfolgsversprechend, doch sind weitere, idealerweise
quantitative Charakterisierungen der Wolbachia-M. perstans-Interaktion sowie
klinische Studien wünschenswert, bevor die Antibiotikabehandlung generell
empfohlen werden kann.
de
dc.description.abstract
The aim of this thesis was to clarify whether intracellular Wolbachia exist in
microfilaria of Mansonella perstans in Gabon. Many filaria pathogenic to
humans host bacteria of the genus of Wolbachia (W. pipentis, alpha 2
proteobacteria, order of Rickettsiales). The obligatory character of the host-
guest interaction makes the bacteria a suitable target for the treatment of
filariasis, e.g. with antibiotics that effectively penetrate cell membranes.
Such a specific therapy is highly desirable since classical antihelminthic
drugs like diethylcarbamazine and ivermectin have been associated with little
efficacy, especially in treating M. perstans, the species this study focusses
on. Despite the mild symptoms of this filariasis, the estimated number of over
100 million infected people in endemic areas in Africa and tropical regions of
Latin America draws attention to this disease. Wolbachia have been described
to be present in M. perstans of West Africa, and as a consequence, this
filariasis has been successfully treated with tetracyclines in Mali. However,
previous studies in Central Africa did not find any Wolbachia in M. perstans.
These conflicting findings lead to the question of whether the new treatment
option with antibiotics can be extended to other endemic areas outside of West
Africa. This study used molecular methods to show first-time evidence of the
presence of intracellular Wolbachia in M. perstans in Central Africa (Gabon).
Comparative phylogenetic analyses of the obtained DNA sequences allowed the
allocation to the same group of Wolbachia (supergroup F) as it has been
previously described for other Wolbachia of M. perstans. Depending on the used
primer sets, DNA of Wolbachia could only be detected in 50 % (in 7 out of 14
cases for 16S rDNA) and in about 35 % (in 5 out of 14 cases for ftsZ),
respectively. The correlation of negative results with samples of low
microfilaremia indicates a possible limit of detection of the molecular tools
used. This could also have been the reason for the previously reported
negative findings in this area and points to a generally low number of
Wolbachia in M. perstans. Our data, however, does not exclude the possibility
that M. perstans without Wolbachia exist. Our experiments confirm the results
of the present literature that the nematode Loa loa, pathogenic to humans and
also occurring in Gabon, does not harbor Wolbachia and thereby exemplifies the
possibility of Wolbachia-independent growth of filaria. Antibiotic treatment
regimens for M. perstans infections in Central Africa are likely to be
successful based on the results of this study. Further research, ideally
quantitative analyses of the interactions between Wolbachia and M. perstans,
as well as clinical studies seem desirable before treatment with antibiotics
can be generally recommended.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Mansonella perstans
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Molekularer Nachweis von Wolbachia in Mansonella perstans in Gabun,
Zentralafrika
dc.contributor.contact
christian@gehringer.li
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2015-12-11
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000100091-6
dc.title.translated
Molecular evidence of Wolbachia Endosymbiosis in Mansonella perstans in Gabon,
Central Africa
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000100091
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000017683
dcterms.accessRights.dnb
free
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open access