Projekt: Untersuchung von Bakterien- und Wirtsfaktoren, die den Enterozytenaustritt von Salmonellen steuern
Das Darmepithel stellt die Eintrittspforte für eine Reihe von wichtigen humanen Enteropathogenen wie Salmonellen dar. Die Fähigkeit, die Internalisierung durch nicht-phagozytäre Enterozyten zu induzieren, wird durch das von der Salmonella-Pathogenitätsinsel (SPI)1 kodierte Typ-3-Sekretionssystem (T3SS) und eine Reihe von Effektormolekülen erleichtert. Nach der Internalisierung setzt Salmonella zusätzliche SPI2-T3SS-Effektoren ein, um die zelluläre antimikrobielle Wirtsabwehr zu umgehen und eine replikative endosomale Nische zu erzeugen. Diese Interaktion mit dem Wirtsepithel stellt ein Markenzeichen der Salmonellen-Pathogenese dar, und die an diesem Prozess beteiligten bakteriellen und Wirtsfaktoren wurden ausgiebig untersucht. Allerdings haben sich nur wenige Studien mit dem zugrundeliegenden Mechanismus und den Faktoren befasst, die den Egress von Salmonellen aus infizierten Enterozyten steuern. Der Austritt an der basolateralen Seite ist erforderlich, um die intestinale Epithelbarriere zu überwinden und eine systemische Infektion zu ermöglichen. Alternativ dazu könnte der Austritt an der apikalen Seite die luminale Kolonisation und die Übertragung auf den Wirt fördern. Wir haben kürzlich ein in vivo Infektionsmodell entwickelt, das die Visualisierung von Salmonella-infizierten Enterozyten erlaubt und beobachteten einen Transzytosestopp von SPI2 T3SS mutierten Salmonella SCVs, was auf eine kritische Rolle des SPI2 T3SS und mehrerer translozierter Effektormoleküle beim Mikrotubuli vermittelten Transport der SCV durch die epitheliale Barriere in vivo hindeutet. Zusätzlich wurde ein in vitro Assay etabliert, der eine quantitative Analyse der bakteriellen und Wirtsfaktoren ermöglicht, die am bakteriellen Egress beteiligt sind.
Das vorliegende Forschungsvorhaben zielt auf die Charakterisierung des Prozesses des bakteriellen Egresses aus infizierten Enterozyten, die Identifizierung von Wirts- und bakteriellen Faktoren, die an diesem Prozess beteiligt sind, sowie die Analyse des apikalen Enterozyten-Egresses und seiner Rolle für die Wirtsübertragung. Die Ergebnisse sollen unser Verständnis dieses ersten Schrittes der Salmonella-Pathogenese verbessern und dadurch therapeutische Ziele identifizieren, die früh im Verlauf der Infektion wirken.