In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Aspekte kokzidieller Infektionen in vitro untersucht.
Mechanismus der Zellinvasion
In vitro konnte bei E. bovis-Infektionen oft beobachtet werden, dass Sporozoiten ihre Wirtszelle wieder verlassen, um eine neue Zelle zu befallen. Mit Hilfe einer Standardmethode zum Nachweis von Verletzungen der Zellmembran wurde gezeigt, dass E. bovis-Sporozoiten in bovine Endothelzellen eindringen können, indem sie deren Plasmamembran durchbrechen. E. bovis-Sporozoiten befielen auch VERO- und HT29-Zellen, jedoch offensichtlich ohne deren Zellmembran zu verletzen. Auch bei der Invasion boviner Endothelzellen durch Tachyzoiten von T. gondii bzw. N. caninum kam es nicht zu Verletzungen der Zellmembran. In Übereinstimmung mit einem Bericht über Plasmodium yoelii könnte dieser Mechanismus der Zellinvasion ein gemeinsames Merkmal der Kokzidien-Sporozoiten, nicht aber der -Merozoiten sein.
Permeabilität der Parasitophoren Vakuole
Bei E. bovis-infizierten VERO-Zellen boten die membrangängigen AM-Ester der ionensensitiven Farbstoffe eine nichtinvasive Methode zur Untersuchung der Permeabilität der Membran der Parasitophoren Vakuole (PVM) und gleichzeitigen Messung von pH und [Ca2+] in Parasit, Parasitophorer Vakuole (PV) und Wirtszelle. Die Verteilung der Fluoreszenzfarbstoffe in diesen Kompartimenten infizierter Zellen sprach gegen die Existenz nichtselektiver Poren in der PVM. Auch für die Existenz einer Verbindung zwischen PV und extrazellulärem Medium ('parasitophorous duct') gab es keine Hinweise.
Intrazelluläre Ionenkonzentrationen und Signalwege
Während der pH innerhalb von PV und Parasit leicht niedriger war als im Zytosol der E. bovis-infizierten VERO-Zellen, unterschied sich die [Ca2+] in diesen Kompartimenten nicht signifikant. In keinem der untersuchten Modelle unterschied sich die [Ca2+]i infizierter Zellen von der in nicht infizierten Kontrollzellen. Ein Hinweis auf einen Einfluss auf Signalwege der Wirtszelle zeigte sich im Rahmen der eingesetzten Kokzidien nur in E. separata-infizierten HT29-Zellen. Hier war 24 Stunden nach der Infektion die Ca2+-Antwort auf extrazelluläres ATP signifikant reduziert.
Patch-Clamp-Experimente mit E. bovis-infizierten Zellen
Die untersuchten Parasit-Wirtszell-Modelle waren für Patch-Clamp-Untersuchungen nicht gut geeignet. Bei den E. bovis-infizierten BSLEC stellte sich die langsame Entwicklung der Sporozoiten als Problem heraus. Intrazelluläre Sporozoiten reagierten auf die Manipulationen der Patchpipette an der Wirtszelle und begannen sich zu bewegen, was dann zum Verlust des Seals führte. Ganzzellableitungen an späteren Stadien scheiterten, da die Wirtszellen dann in engem Kontakt zu den Nachbarzellen standen. Die elektrische Kopplung benachbarter Zellen (über gap junctions) verhinderte Ganzzellableitungen.
Kalzium-induzierter Egress von Kokzidien aus Wirtszellen
In der Literatur gibt es einige Berichte darüber, dass die Erhöhung der [Ca2+]i der Wirtszelle den Egress des Parasiten provoziert. In allen diesen Fällen wurde die [Ca2+]i allerdings mit Hilfe von Kalziumionophoren oder durch Mikroinjektion so stark und anhaltend erhöht, wie es in einer intakten Zelle niemals vorkommt. In dieser Arbeit wurde am Beispiel von E. bovis-infizierten BSLEC zum ersten mal gezeigt, dass eine physiologische Erhöhung der [Ca2+]i der Wirtszelle (nämlich ein durch Stimulation purinerger Rezeptoren ausgelöstes intrazellulären Ca2+-Signal) genügt, um den Egress eines Parasiten zu provozieren. Außerdem wurde gezeigt, dass die Freisetzung von N. caninum-Merozoiten aus reifen Schizonten ebenfalls durch ein solches Ca2+-Signal der Wirtszelle induziert werden kann.
Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
