C. muridarum

Chlamydien – jetzt geht‘s
in die Maus
Svea Ledig1, Nathalie Loeper1, Simon Graspeuntner1, Peter König2 und Jan Rupp1
1Klinik
für Infektiologie und Mikrobiologie, Universität zu Lübeck, 2Institut für Anatomie, Universität zu Lübeck
Chlamydien – ihre Besonderheiten…
Chlamydien sind Bakterien, die intrazellular in ihren Wirtszellen
leben und einen besonderen biphasischen Lebenszyklus haben
(Abb. 1). Chlamydia trachomatis ist ein humanpathogener Stamm,
der für Erkrankungen im Urogenitaltrakt verantwortlich ist und die
häufigste sexuell übertragbare bakterielle Infektion weltweit ist. Da
die Infektion oft asymptomatisch verläuft und damit unentdeckt
bleibt, können schwerwiegende Folgen auftreten. Selten bei
Männern und häufiger bei Frauen können unbehandelte
Chlamydien-Infektionen bis zur Unfruchtbarkeit führen. In der Klinik
werden Chlamydien-Infektionen mit Antibiotika behandelt.
Für Forschungszwecke werden Infektions-Mausmodelle verwendet,
wobei die Mäuse mit dem mauspathogenen Stamm Chlamydia
muridarum infiziert werden um das Auftreten von Pathologien
vergleichbar zu denen die in Menschen vorkommen zu erreichen.
Zielstellung
Mit unserem Modell wollen wir den
Krankheitsverlauf von ChlamydienInfektionen untersuchen, um die WirtsPathogen-Interaktion und die Immunantwort
des Wirts besser zu verstehen. Das Modell
hilft uns, die Krankheit aktiv zu modulieren
und neue Antibiotika oder Impfstoffe für
spätere klinische Studien zu testen.
Abbildung 1: Biphasischer
Lebenszyklus von Chlamydien
Welche Methoden wir im Labor anwenden…
Abbildung 2:
Vergleich
von
humanem
(A) und
murinem (B)
Uterus
B
A
B
A
Abbildung 3:
Darstellung der
vaginalen (A)
gegenüber der
intrauterinen (B)
Infektion mit
Trypanblau
Mensch
und
Maus
unterscheiden sich in
ihrer Anatomie nicht nur
in der Größe, sondern
auch im Aufbau des
Uterus
(Abb.
2).
Chlamydia
muridarum
wird vaginal (Abb. 3a),
Chlamydia trachomatis
intrauterin (Abb. 3b)
infiziert. Die Chlamydien
aus der Maus können
durch
Wiederanzucht
und Immunfluoreszenzfärbung nachgewiesen
werden (Abb.4)
A
B
Abbildung 4:
Immunfluoreszenzfärbung von
C. muridarum (A)
und C. trachomatis
(B) gewachsen in HeLa
Zellen
Die
Mäuse
werden
hormonell in den gleichen
Zyklus gebracht und 7 Tage
danach
mit
Chlamydien
infiziert. Über 42 Tage
werden Proben genommen,
bevor
der
Uterus
auf
Pathologien untersucht wird.
Abbildung 5: Zeitverlauf des Infektions-Mausmodels über 43 Tage
Was wir bisher herausgefunden haben…
A
C
E
B
D
F
B a k t e r ie n L a s t
IF U s /s w a b
10 8
10
7
10
6
C . tr a c h o m a tis
C . m u r id a r u m
10 5
10 4
10 3
10 2
10 1
10 0
0
10
20
30
T a g e n a c h In f e k tio n
Abbildung 6: Verringerung der bakteriellen Last im unteren
Genitaltrakt der Maus durch natürliche
Eleminationsmechanismen
Im Vergleich C. trachomatis und C. muridarum, mit unterschiedlichen
charakteristischem Verlauf der nachgewiesenen Chlamydien-Last über die
Zeit.
Abbildung 7: Makroskopische und histologische Aufnahmen von infizierten Uteri
Unterschiede zwischen der uninfizierten Kontrolle (A+B), C. trachomatis (C+D) und C. muridarum (E+F)
infizierten Mäusen. Die mit C. trachomatis infizierten Uteri zeigen Entzündungszeichen, wie geschwollene
Knötchen (C, weiße Pfeile) und erhöhte Immigration von Immunzellen (D) auf. Die Bildung von Hydrosalpinx
nahe den Ovarien ist eine gängige Pathologie in den mit C. muridarum infizierten Uteri (E, weiße Pfeile).
Änderungen in der Gewebestrukturen treten vor allem bei C. muridarum Infektionen auf (F).
Was in der Zukunft weiter untersucht werden soll…
Weiterhin ist geplant, die Immunzellen, die während einer Infektion in den Uterus einwandern, genauer zu charakterisieren. Hierzu sollen sie mittels Durchflusszytometrie
näher analysiert und unterschieden werden. Zudem sollen die Zytokine, Botenstoffe der Immunzellen, untersucht werden. Sie geben Aufschluss darüber, ob der Körper
pro- oder anti-inflammatorische Mechanismen bei einer bestimmten Infektion einleitet.
Die Zusammensetzung der im Urogenitaltrakt natürlicherweise vorkommenden Bakterien, das vaginales Mikrobiom, hat auch einen Einfluss auf die Entstehung und die
Manifestation einer Infektion. Dieser Einfluss, sowie die Wirksamkeiten verschiedener Antibiotik gegen Chlamydien-Infektionen, sollen in weiteren Experimenten im in
vivo Mausmodell untersucht werden.
Chlamydien als
häufigste sexuell
übertragbare bakterielle
Infektionskrankheit
Untersuchungen im
Mausmodell
Bildquellen:
https://www.riesenmikroben.de/rm/images/dolls/gigantic/chlamydia.jpg
http://medicalterms.info/anatomy/Uterus/
http://posterng.netkey.at/esr/viewing/index.php?module=viewing_poster&task=viewsection&pi=121379&ti=402681&searchkey=
https://www.jax.org/~/media/ba255c17e4754b81aac678b26dc59c0d.jpg
Besseres Verständnis der
Mechanismen die zu
Symptomen und
Krankheit führen
Entwicklung von
Impfprophylaxe und
neuen
Behandlungsstrategien
Übertragung der
Erkenntnisse aus dem
Mausmodell zurück auf
den Menschen und in die
Klinik