Shigatoxin-(Stx-)bildende E. coli (STEC) stellen ein Pathovar von Escherichia coli dar, das durch die Produktion potenter Zytotoxine gekennzeichnet ist. Stx-bildende, entero¬hämorrhagische E. coli (EHEC) verursachen beim Menschen Erkrankungen mit lebens¬bedrohlichen Komplikationen wie das hämolytisch-urämische Syndrom (HUS). Rinder sind weltweit das Reservoir für STEC. Sie infizieren sich schon im Kälberalter durch geringste Infektionsdosen. Der initialen Vermehrung im Darm folgt monatelanges Ausscheidertum. Die Persistenz der Infektion wird durch die Bildung des Stx begünstigt. So bindet das Toxin an Rezeptoren, die von Lymphozyten, vor allem von intraepithelialen Lymphozyten in der Darmschleimhaut des Rindes, exprimiert werden, und supprimiert das bovine Immunsystem. Da Kälbern bei der Erstinfektion mit STEC Stx-spezifische Antikörper fehlen, könnte eine Impfung mit Stx die persistierende STEC-Infektion verhindern. Ziel der Studie war es deshalb, durch zwei Punktmutationen im stxA-Gen rekombinante Shigatoxoide (rStxmut) zu erzeugen und ihre immunmodulatorischen und antigenetischen Eigenschaften in Vergleich zu rekombinanten Wildtyp-Stx (rStxWT) zu beurteilen. Als Testsysteme wurden primäre Immun¬zellen vom Rind verwendet. Bei der Untersuchung von ilealen intraepithelialen Lymphozyten induzierten rStx1WT und rStx2WT einen signifikanten Anstieg der Menge an IL 4 mRNA. Sowohl rStx1WT als auch rStx2WT führten bei verschiedenen Arten von B- und T-Zellen aus dem peripheren Blut zu einer Verminderung der oberflächlichen Expression des Stx-Rezeptors CD77. Auf bovinen CD77+-Makrophagen reduzierte die Anwesenheit von rStx1WT oder rStx2WT die Expression des CD14-Antigens. Die Toxoide rStx1mut und rStx2mut lösten dagegen in vergleichbaren Konzentrationen keinen dieser Effekte aus. Die Bindung der Varianten wurde in einem kompetitiven ELISA durch bovine Seren mit Antikörpern gegen Stx1 bzw. Stx2 jedoch in gleichem Maße behindert wie die Bindung der Wildtyp-Toxine. Wir konnten damit zeigen, dass die Stx-Varianten bei Erhalt der Antigenität die immun¬suppressiven Eigenschaften im Reservoirwirt verloren haben. Die Antigene sind damit als Impfstoffkandidaten zur Immunisierung von Rindern gegen STEC geeignet.
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