Gut microbiota mediates clearance of C. rodentium by phagocytes

Infections with enterohemorrhagic (EHEC) and enteropathogenic (EPEC) Escherichia coli (E. coli) are a major cause of diarrhoea in the developing world. Asymptomatic EPEC-carriers are thought to be an important reservoir for these pathogens since they excrete pathogens unknowingly and thereby infe...

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Main Author: Zarzycka, Agnieszka Ewa
Contributors: Steinhoff, Ulrich (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:English
Published: Philipps-Universität Marburg 2017
Medizin
Subjects:
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Table of Contents: Infektiöse Durchfallerkrankungen, wie die durch enterohämorrhagische (EHEC) und enteropathogene (EPEC) E. coli verursachten, stellen besonders in Entwicklungsländern ein großes medizinisches Problem dar. Symptomlose Langzeitträger werden als gefährliches Reservoir angesehen, weil sie die Infektion unwissentlich verbreiten. Mit C. rodentium, einem Modelkeim für EHEC/EPEC Infektionen in der Maus, konnten wir in keimfreien Mäusen eine Langzeitinfektion etablieren, um den Einfluss kommensaler Bakterien für die Abwehr von enteropathogenen Keimen zu erforschen. Es konnte gezeigt werden, dass die normale, intestinale Mikrobiota die Expression inflammatorischer Faktoren wie IL-17A, CXCL2 und ICAM-1 beeinflusst, die an der Migration von Neutrophilen in das Colon beteiligt sind. Zusätzlich konnten wir zeigen, dass kommensale Keime die phagozytische Aktivität von Neutrophilen und die Konzentration an IgG im Colon erhöhen und somit eine effiziente Aufnahme und Abtötung von C. rodentium ermöglichen. Wir konnten weiterhin zeigen, dass diese Immunreaktionen in Abwesenheit von Darmbakterien stark beeinträchtigt sind, sodass C. rodentium lebenslang in keimfreien Mäusen persistiert und sich vom pathogenen in ein kommensales Bakterium verwandelt. Von enormer Bedeutung ist der Befund, dass die antibakterielle Abwehr durch den Transfer von Darmbakterien wiederhergestellt werden kann und es zu einer Eliminierung der enteropathogenen Keime kommt. Obwohl Infektionen mit C. rodentium im Fokus vieler früherer Forschungsarbeiten standen, war bisher noch unverstanden, wie Darmbakterien eine Eliminierung der enteropathogenen Bakterien induzieren. Die aus dieser Arbeit gewonnen Erkenntnisse können für die präventive und therapeutische Behandlung asymptomatischer EPEC- Langzeitträger von Bedeutung sein.