Antikörper fördern die Phagozytose von Bakterien durch Amöben

Antikörper fördern die Phagozytose von
Bakterien durch Amöben
G . GERISCH, 0 . LÜDERITZ u n d E .
RUSCHMANN
Zoologisches Institut der Universität und Max-Planck-Institut
für Immunbiologie, Freiburg i. Br.
(Z. Naturforschg. 22 b, 109 [1967]; eingegangen am 28. Oktober 1966)
Aus zahlreichen Untersuchungen ist bekannt, daß
Zellen des Reticuloendothelialen Systems Bakterien
schneller phagozytieren, wenn diese opsonisiert, d. h.
mit Antikörpern beladen sind L Wir haben die Phagozytose verschiedener Salmonella-Stämme durch freilebende Erdamöben (Dictyostelium discoideum) in Abwesenheit und in Gegenwart spezifischer Antiseren
untersucht. Als Maß der Phagozytoseaktivität diente
entweder die Abnahme der Bakterienmenge in der Kultur oder die Vermehrungsgeschwindigkeit der Amöben.
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SALMONELLA
MILWAUKEE,
S-F0RM
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o inkubiert mit
Anti-milwaukee-Serum
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Abb. 1. Amöbenvermehrung in Schüttelkulturen mit opsonisierten und mit unbehandelten Zellen von Salmonella
milwaukee. Abszisse: Zeit nach der Beimpfung mit Amöben-Sporen. Ordinate: Amöbendichte in der Kultur. Im opsonisierten
Bakterienansatz erreicht die Vermehrungskurve der Amöben
erst bei nahezu vollständigem Bakterienverbrauch ein Plateau. Die Bakterien wurden mit Anti-S. milwaukee-Serum vom
Kaninchen, 1 : 1 0 0 verdünnt, opsonisiert (Inkubation 30 min
bei 4 ° C in m/60-Phosphatpuffer, pH 6,0). Der Kontrollansatz
erhielt kein Serum. Anschließend wurden die Bakterien abzentrifugiert, in Phosphatpuffer aufgenommen, auf eine einheitliche Konzentration eingestellt (etwa 1*10 1 0 Bakterien/ml)
und mit Sporen von Dictyostelium discoideum beimpft.
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D. ROWLEY, Advances in Immunology 2, 241 [1962].
and B. STRAUSS, J . Immunology 9 2 , 1 4 5 [ 1 9 6 4 ] .
W . B. WOOD, JR., Bacteriol. Rev. 2 4 , 4 1 [ I 9 6 0 ] .
J . G . HIRSCH
Die Versuchsanordnung wurde so gewählt, daß die
Haftfestigkeit der Bakterien an der Amöbenoberfläche
der Geschwindigkeits-begrenzende Faktor der Phagozytose war, was durch Schütteln der Kulturansätze erreicht wurde.
Mit diesen Suspensionskulturen haben wir folgende
Ergebnisse erhalten:
1. Glatt (S)-Formen von Salmonella milwaukee, S.
minnesota, S. london und S. friedenau werden nicht
oder nur langsam phagozytiert.
2. Rauh (R)-Formen, deren Zelloberfläche mit inkomplettem Polysaccharid ausgestattet ist (hexose- und
heptoselose Formen) werden schnell und vollständig
phagozytiert.
3. Schnelle und vollständige Phagozytose von S-Formen läßt sich durch Vorbehandlung der Bakterien mit
spezifischen Antiseren erreichen (Abb. 1). Normalseren
haben keinen oder höchstens einen sehr schwachen Effekt.
In Schüttelkulturen können die Bakterien nur phagozytiert werden, wenn sie an der Amöbenoberfläche solange haften, bis sie in eine Nahrungsvakuole eingeschlossen sind. Um sicherzustellen, daß die genannten
Unterschiede der Phagozytierbarkeit auf unterschiedlicher Haftfestigkeit zwischen Bakterien- und Amöbenoberfläche beruhen, wurden den Amöben bakterielle Sund R-Formen in Ausstrichen auf Agarplatten angeboten, wo die Bakterien so festgelegt sind, daß sie auch
ohne an der Amöbe zu haften für diese greifbar sind.
Unter diesen Bedingungen vermehren sich die Amöben
auf S- und R-Formen etwa gleich gut.
Mit diesen Befunden ist das Verhalten von SäugerPhagozyten gegenüber suspendierten Pneumococcen 2
vergleichbar: Nur Pneumococcen-Mutanten ohne Polysaccharidkapsel werden spontan phagozytiert, während
für die Phagozytose der gekapselten Wildtypen Antikörper erforderlich sind. Auch in diesem Falle läßt sich
die Phagozytose gekapselter, nicht opsonisierter Pneumococcen dadurch erreichen, daß sie auf einem festen
Substrat fixiert werden 3 . Amöben und Säuger-Phagozyten sprechen also in ähnlicher Weise auf die durch
Antikörper veränderte Oberfläche von Bakterien an,
obwohl die Säugerzellen auf Komponenten des Immunsystems spezialisiert sind, die Amöben aber unter
natürlichen Bedingungen, im Erdboden, kaum mit
Antikörpern in Berührung kommen. Da von Amöben
leicht einheitliches Zellmaterial in großer Menge erhalten werden kann 4 , scheinen sie für Modellversuche zum
Studium der Phagozytose sowie als Testzellen zum
Nachweis opsonisierender Antikörper geeignet zu sein.
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G . GERISCH, R O U X '
Arch. Entwicklungsmechan. Organismen
152, 632 [ I 9 6 0 ] .
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