Der Nachweis eines Typ IV Sekretionssystems in Wolbachien aus Brugia malayi

Abstract

Die Lymphatische Filariose gehört zu einer der vernachlässigten Tropenerkrankungen. Etwa 120 Millionen Menschen in 73 L ändern sind hiervon betroffen. Hervorgerufen wird sie unter anderem durch die Filarie <i>Brugia malayi</i> (<i>B. malayi</i>). Über eine Infektion des Lymphgefäßsystems und der Lymphknoten durch die Filarien kann sich im chronischen Stadium das Krankheitsbild einer Elephantiasis ausbilden. <i>B. malayi</i> leben wie beinahe alle humanpathogenen Filarienarten in Endosymbiose mit einem obligat intrazellulären Bakterium. Es handelt sich hierbei um Wolbachien, Rickettsien-artige α-Bakterien, welche für die Fertilität und das Überleben der Filarie von großer Bedeutung sind. Der Austausch zwischen Wolbachien und ihrem Wirt erfolgt möglicherweise über ein Typ 4 Sekretionssystem (T4SS). Als Proteinkomplex durchspannt es die Zellwand und kann einen Stoffaustausch zwischen zwei Zellen ermöglichen. In dieser Arbeit konnte mittels Vervielfältigung der mRNA der T4SS Komponenten die Transkription eines T4SS in Wolbachien aus <i>B. malayi</i> nachgewiesen werden. Gleichzeitig konnte gezeigt werden, dass die Komponenten polycistronisch transkribiert werden. <br /> Exemplarisch wurde die Expression der Komponente VirB10 in <i>B. malayi</i> gezeigt. Hierzu wurde Immunhistochemie an weiblichen<i> B. malayi</i> Würmern durchgeführt. <br /> Um neben dem Nachweis der Proteinexpression auch die Funktionalität zu überprüfen, wurde die enzymatische Aktivität einer einzelnen Komponente untersucht. Hierzu wurde wBm VirB4 aus <i>E. coli</i> isoliert und die ATPase Aktivität in einem Enzymassay nachgewiesen.<br /> In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass das T4SS in Wolbachien aus <i>B. malayi</i> transkribiert und translatiert wird. Erste Hinweise auf die Funktionalität des Systems lieferte der Nachweis der erwarteten enzymatischen Aktivität der Komponente VirB4 <i>in vitro</i>. Es wird daher eine Rolle des T4SS im Substrataustausch zwischen Wolbachien und<i>B. malayi</i> postuliert und machen es zu einem potentiellen neuen Therapieansatz in der Behandlung der lymphatischen Filariose.