dc.contributor.author
Lachenmaier, Sabrina Maria
dc.date.accessioned
2018-06-07T19:23:16Z
dc.date.available
2010-03-30T07:34:37.068Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/6023
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-10222
dc.description.abstract
Eine Infektion mit dem ubiquitär vorkommenden Parasiten Toxoplasma gondii kann
bei immunsupprimierten Menschen eine lebensbedrohliche Enzephalitis
hervorrufen. Um die der parasitären Dissemination zugrunde liegenden
Mechanismen besser zu verstehen, wurden in dieser Arbeit sowohl endotheliale
als auch leukozytäre Faktoren der Interaktion des Wirtes mit dem Parasiten
untersucht. Microarray-Experimente zeigten unter anderem eine Hochregulierung
von Chemokingenen (CCL2/MCP-1, CCL7/MCP-3, CXCL1/GRO-1, CXCL2/GRO-2,
CX3CL1/Fraktalkine) und eine verstärkte Expression von Adhäsionsmolekülen
(ICAM-1, JAM-2, E-Selektin, P-Selektin), welche im Rahmen einer Immunantwort
die transendotheliale Migration von Leukozyten zum Ort der Inflammation
fördern. Zudem wurde gezeigt, dass infizierte Endothelzellen eine höhere
ICAM-1-Expression aufweisen als nicht infizierte Zellen. Zusätzlich führte
eine Infektion mit T. gondii zur endothelialen Sekretion des Zytokins IL-6 und
des Chemokins MCP-1. In beiden Fällen induzierte der Typ II-Stamm ME49 eine
stärkere zelluläre Antwort als der Typ I-Stamm RH. Mit Hilfe eines in-vitro-
Modells der Blut-Hirn-Schranke (BHS) wurde die Migrationskapazität von naiven
und infizierten PBMCs untersucht. Experimente mit Ratten-PBMCs ließen darauf
schließen, dass infizierte CD45+/CD11bc+-Zellen (antigenpräsentierende Zellen
wie Monozyten und dendritische Zellen) im Vergleich zu CD45+/CD11bc--Zellen
(B- und T-Lymphozyten) in bevorzugtem Maße durch das BHS-Modell migrieren.
Durch den Einsatz von Maus-PBMCs konnte diese monozytäre/dendritische
Zellpopulation näher untersucht werden. Es stellte sich heraus, dass T. gondii
eine besondere Affinität zu der zahlenmäßig kleinen Population der
CD11b+/CD11c+-DCs besitzt. Betrachtet man jedoch alle infizierten CD11b+-,
CD11c+- und doppeltpositiven Zellen, so wurden diese nach den
Migrationsexperimenten von infizierten CD11b+/CD11c--Monozyten dominiert. Nach
der intravenösen Applikation von RH-Stamm-infizierten CD11b+- bzw CD11b--
Zellpopulationen konnte im Gehirn der Mäuse kein Unterschied bezüglich der
Menge an vorhandener Toxoplasma-DNA festgestellt werden. Trotzdem führte die
Injektion von intrazellulären Parasiten im Gegensatz zur Injektion von
extrazellulären Parasiten zum reproduzierbaren Nachweis von parasitärer DNA im
Gehirn der Versuchstiere. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse der
vorliegenden Arbeit darauf hin, dass T. gondii die Genexpression infizierter
Wirtsendothelzellen modifizieren kann, um daraus Vorteile für die eigene
Dissemination zu ziehen. Zusätzlich dazu postulieren wir, dass CD11b+/CD11c--
Monozyten und CD11b+/CD11c+-DCs bei der Neuroinvasion durch den Parasiten T.
gondii die Rolle eines „Trojanisches Pferdes“ übernehmen.
de
dc.description.abstract
Toxoplasmic encephalitis is a life threatening disease in immunocompromised
patients caused by the protozoan parasite Toxoplasma gondii. To further
understand the mechanisms of neuroinvasion by T. gondii we investigated the
interaction between the parasite and endothelial cells and the role of
leukocytes as Trojan horses. Using whole genome microarrays we observed the
upregulation of chemokines (CCL2/MCP-1, CCL7/MCP-3, CXCL1/GRO-1, CXCL2/GRO-2,
CX3CL1/fractalkine) and adhesion and junctional molecules (E-selectin,
P-selectin, ICAM 1, JAM-2) pointing towards a role for immune cells in
neuroinvasion. A significantly higher expression of ICAM-1 was detected in T.
gondii-infected cells compared to uninfected cells in the same well and
infection with T. gondii resulted in a marked secretion of IL-6 and MCP-1 by
brain endothelial cells; these observations were more pronounced in cells
infected with the type II strain ME49 compared to cells infected with the type
I strain RH. Using an in-vitro co-culture model of the blood-brain barrier
(BBB) we examined the migratory capacities of infected and uninfected PBMCs.
Experiments with rat PBMCs identified a stronger migratory capacity of
infected CD45+/CD11bc+ cells (antigen presenting cells such as monocytes and
dendritic cells) compared to CD45+/CD11bc- cells (B- and T-lymphocytes). With
the use of murine cells we determined that the small population of
CD11b+/CD11c+ DCs presents the most preferably infected cells amongst all
CD11b+, CD11c+ and double positive cells. Nevertheless, CD11b+/CD11c-
monocytes were the predominant infected cell population after migration.
Whereas the injection of in-vitro infected CD11b+ or CD11b- cells resulted in
the detection of parasite DNA in mouse brains, injection of extracellular
parasites did not lead to the reproducible detection of Toxoplasma DNA. In
conclusion, T. gondii seems to modulate the gene expression of brain
endothelial cells of the host to promote its dissemination as an intracellular
parasite. CD11b+/CD11c- and CD11b+/CD11c+ cells are most likely candidate
cells for the intracellular passage of T. gondii across the BBB in a Trojan
Horse-like manner.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Toxoplasma gondii
dc.subject
Blut-Hirn-Schranke
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie
dc.title
In-vitro- und in-vivo-Untersuchungen zur Neuroinvasion durch Toxoplasma gondii
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Oliver Liesenfeld
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Monika Schäfer-Korting
dc.date.accepted
2010-03-12
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000016699-6
dc.title.translated
In-vitro and in-vivo investigations on the neuroinvasion by Toxoplasma gondii
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000016699
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000007319
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access