dc.contributor.author
Dukaczewska, Agata Katarzyna
dc.date.accessioned
2018-06-08T01:34:29Z
dc.date.available
2012-09-04T10:10:54.299Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13555
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-17753
dc.description.abstract
Toxoplasma gondii, an obligate intracellular protozoan parasite, infects
around 30% of human population worldwide. Toxoplasmic retinochoroiditis,
observed in 2%-20% of infected immunocompetent individuals, is the major cause
of posterior uveitis and poses a threat of visual impairment if the macula is
involved. Due to the lack of suitable animal models of acquired ocular
toxoplasmosis, the efficacy of the most commonly used therapeutic regimens of
an acute infection and the immunopathogenesis of infection have not been
determined. Moreover, animal models established so far have mostly been based
on intraocular and intraperitoneal infection that does not resemble the
natural infection route in humans. The aim of this study was to establish a
murine model of ocular toxoplasmosis based on natural, peroral infection that
allows the investigation of (immuno)pathology and therapy of the disease. To
achieve this goal, we compared the influence of a variety of factors (parasite
inoculum, infection route and murine genetic background) on ocular pathology.
Additionally, we investigated the correlation between Th1 and Th17 cytokine
patterns in murine sera and the severity of toxoplasmic retinochoroiditis in
perorally infected C57BL/6 mice. First, histopathological features of
toxoplasmic retinochoroiditis did not differ between perorally and
intraperitoneally infected C57BL/6 mice, but the signs of ocular toxoplasmosis
in intraperitoneally infected mice developed faster. However, the majority of
intraperitoneally infected animals succumbed to infection in contrast to
perorally infected mice. Instillation of T. gondii RH tachyzoites onto the
eyes of BALB/c mice failed to evoke infection. Second, the influence of the
murine genetic background on ocular pathology could not be confirmed, as
C57BL/6 and NMRI mice developed similar histopathological changes including
retinal and vitreal inflammatory infiltrates, migration of retinal pigmented
epithelium (RPE), disorganization of retinal architecture and presence of T.
gondii cysts. RPE migration was more difficult to detect in NMRI mice due to
lack of pigment in murine eyes. Furthermore, the availability of gene-knock-
out C57BL/6 but not NMRI mice represents a major advantage for the
investigation of immunopathology of the disease. Third, the parasite inoculum
did not influence ocular pathology but impacted murine survival post infection
in perorally infected C57BL/6 mice. The immune response was characterized by
elevated concentrations of IFN-γ in sera of the majority of perorally infected
C57BL/6 mice. In contrast, IL-22 concentrations were similar in sera of naïve
and infected mice; IL-6 and IL-17 were not detected. Cytokine levels did not
correlate with severity of ocular pathology. In conclusion, peroral infection
of NMRI mice with 20 or 100 T. gondii cysts as well as infection of C57BL/6
mice with 5 or 10 T. gondii cysts provides a reproducible model of ocular
toxoplasmosis that can serve as a springboard for investigation of new
therapeutic regimens and immunopathology of the disease.
de
dc.description.abstract
Toxoplasma gondii, ein obligat intrazelluläres Protozoon, infiziert ca. 30%
der Weltbevölkerung. 2-20% der infizierten immunkompetenten Menschen
entwickeln eine Toxoplasma Retinochoroiditis, die die Hauptursache einer
posterioren Uveitis darstellt und zu Blindheit führen kann, wenn die Makula
betroffen ist. Infolge des Mangels an Mausmodellen der okulären Toxoplasmose
liegen nur unzureichende Informationen zur Immunpathogenese der Infektion und
der Wirksamkeit von etablierten und neuen Behandlungsschemata vor. Etablierte
Tiermodelle basieren vor allem auf der intraokulären oder intraperitonealen
Infektion, die aber nicht den natürlichen oralen Infektionsweg beim Menschen
darstellen. Der Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Mausmodell der
okulären Toxoplasmose zu etablieren, das auf dem natürlichen oralen
Infektionsweg basiert und die detaillierte Aufklärung der Immunopathologie und
Therapieeffizienz erlauben würde. So wurde der Einfluss von verschiedenen
Faktoren wie parasitäres Inokulum, Infektionsweg und genetischer Hintergrund
der Mäuse auf die okuläre Pathologie untersucht. Darüber hinaus untersuchten
wir den Zusammenhang zwischen Konzentrationen von Th1- und Th17-Zytokinen in
Serum und dem Schweregrad der Retinochoroiditis. Histopathologische Merkmale
der Retinochoroiditis unterschieden sich nicht zwischen peroral und
intraperitoneal infizierten Mäusen. Während sich die Zeichen der okulären
Toxoplasmose in intraperitoneal infizierten Mäusen schneller entwickelten,
zeigten intraperitoneal infizierte Mäuse auch eine deutlich erhöhte Letalität.
Im Gegensatz dazu konnte durch Instillation von T. gondii Tachyzoiten auf das
Auge keine Infektion hervorgerufen werden. Auch konnte kein bedeutender
Einfluss des genetischen Hintergrunds der Mäuse auf die okuläre Pathologie
festgestellt werden, da C57BL/6- und NMRI-Mäuse ähnliche histopathologische
Veränderungen wie entzündliche Infiltrate in Retina und Glaskörper, Migration
des retinalen Pigmentepithels, Auflösung der Retinastruktur und T. gondii
Zysten in der Retina aufwiesen. Die Migration des retinalen Pigmentepithels
war jedoch in NMRI-Mäusen aufgrund des Fehlens von Pigment in den Augen
schwieriger zu erfassen. Darüberhinaus stellt auch die Verfügbarkeit von
diversen “Knock-out”-Mäusen auf dem C57BL/6-Hintergrund einen wesentlichen
Vorteil für die Untersuchung der Immunopathogenese der okulären Toxoplasmose
in C57BL/6-Mäusen dar. Auch konnte gezeigt warden, dass das Inokulum die
okuläre Pathologie nicht, wohl aber das Űberleben der C57BL/6-Mäuse nach
oraler Infektion beeinflusst. Die Immunantwort war durch erhöhte
IFN-γ-Konzentrationen im Serum der Mehrheit der oral infizierten C57BL/6-Mäuse
charakterisiert. Im Gegensatz dazu unterschieden sich die
IL-22-Konzentrationen im Serum von naïven und infizierten Mäusen nicht; IL-6
und IL-17 konnten nicht nachgewiesen werden. Es konnte in der vorliegenden
Arbeit keine Korrelation der Zytokin-Konzentrationen mit dem Schweregrad der
okulären Pathologie nachgewiesen werden. Zusammenfassend stellt die orale
Infektion von NMRI-Mäusen mit 20 oder 100 T. gondii Zysten sowie die orale
Infektion von C57BL/6-Mäusen mit 5 oder 10 T. gondii Zysten ein
reproduzierbares Modell der okulären Toxoplasmose dar. Derartige Mausmodelle
könnten wichtige Hinweise für die Evaluierung von neuen Behandlungsschemata
liefern und der Klärung der Immunopathologie der okulären Toxoplasmose dienen.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Toxoplasma gondii
dc.subject
ocular toxoplasmosis
dc.subject
posterior uveitis
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Establishment of a murine model of ocular toxoplasmosis
dc.contributor.contact
agaduk@autograf.pl
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. Oliver Liesenfeld
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Uwe Groβ
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Walter Däubener
dc.date.accepted
2012-09-07
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000038618-2
dc.title.translated
Erstellung eines Mausmodels für okuläre Toxoplasmose
de
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000038618
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000011703
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access