Welche Vorteile hat die Invasion in eukaryotische Zellen für Bakterien?
Umgehen Angriffe des Immunsystems
Umgehen Wirkung von Antibiotika
Können in tiefer gelegene Wirtsgewebe eindringen
Zu was sind Invasine in der Lage?
Anhefrtung an eukaryotische Zellrezeptoren
Können durch Anheftung verschiedene Signaltransduktionswege aktivieren
Führt zu Umstrukturierung des Zytoskeletts
Wie kann ein Bakterium den Wirt angreifen?
Invasionsprozess um Epithelzellschichten zu durchqueren (Transozytose) mit anschließender Dissemination
Intrazelluläre Vermehrung, um Apoptose zu induzieren
In welche Zellen können invasive Bakterien eindringen?
Nichtphagozzytotische Zellen
Professionelle Zellen wie z.B Neutrophile oder Makrophagen
Wie lang verbleibt ein Bakterium im Wirt?
Bei fakultativ intrazellulären Bakterien zeitlich begrenzt
Obligat intrazelluläre Bakterien verbleiben im Wirt (“Stoffwechselparasiten”)
Zu was sind Stoffwechselparasiten nicht mehr in der Lage?
Können nicht mehr essenzielle Enzyme oder Moleküle selbstständig synthetisieren
Sind auf den Metabolsimus des Wirtes angewiesen
Beispiele: Chlamydia, Rickettsia und Coexiella spp.
Zu was sind professionell-intrazelluläre Bakterien in der Lage?
Kommen extrazellulär vor
Können mit hoher Effizienz einwandern+Beispiele: Shigella, Yersinia, Salmonella und Listeria
Was passiert bei der passiven Phagozytose?
Aufnhame durch Kontraktion des Apperats der Phagozyte
Was ist die induzierte Endozytose?
Durch spezifische Virluenzfaktoren kann nicht in eine phagozytierende Zelle eingedrungen werden.
Wie läuft eine Invasion allgemein ab?
Bindung an spezielle bakterielle Oberflächenproteine an Wirtszellrezeptoren
Durch Bindung/WW werden Signaltransduktionswege induziert, um Aufnahme vorbereitet
Zytoskelett und Zellmembranstrukturen werden verändert
Welche zwei Aufnahmestrategien gibt es?
Zippering (Reißverschlussmechanismus)
Triggering (Induktionsmechanismus)
Was zeichnet das Zippering aus?
Fester Kontakt zwischen speziellen bakteriellen Oberflächenliganden (Invasinen)
Ausbildung pseudopodienähnlicher Ausläufer
Ausläufer wandern um Bakterienoberfläche und rekrutieren Rezeptoren zur weiteren Bindung
Pseudopodien und Bakterium fusionieren in Vakuole (bakterielles Phagosom)
Strategie für gram- positive & negative
Was zeichnet das Triggering aus?
Loser Kontakt zwischen bakterium und Wirt
Bakterium sezerniert spezielle Effektormoleküle in wirtszelle
Moleküle lösen explosionsartige Polymerisation von Aktinfilamenten
Zelle bildet Membrane Ruffles (Membranausstülpungen)
Bakterien werden in Ruffles eingeschlossen (Makropomozytose)
sehr schnell
Beispiele: Salmonella und Shigella spp.
Welche Arten von Oberflächenstrukturen werden unterschieden?
Fimbrien
Nicht-Fimbirenadhäsinen (Klassische Invasion)
Invasionseffektoren
Was sind Fimbrien?
2 µm lange filamentöse Strukturen, bestehen hauptsächlich au ´s Hauptpiliprotein (“major pilin”)
manche besitzen noch feine Spitzen (pilus tip) aus Nebenproteinen (minor pilins)
erlauben anheftung an zelle und indizieren ersten Wirtszellrezeptorkontakt
Was sind Nicht-Fimbrienadhäsine-klassische Invasine?
Membranproteine die sehr enge Bindung zwischen Erreger und Wirtszelle vermitteln
Beispiel: Yesinia spp., Neisseria spp., Staphylococcus & Streptococcus
Können Internalastionsfähigkeit der Bakterien erhöhren
Wie viel Effektoren brauch man fürs Triggering?
über 30 verschiedene Faktoren
Was ist das Typ-III-Sekretionssystem?
zu finden bei aller Art von Bakterien
dienen zur einschleusung in zellen und tragen zur virulenz bei
Was ist die Besonderheit der Zellrezeptoren?
bestimmen Gewebe- bzw. Organspezifität
Legen Ort der Internalisationund Wirtsspezies fest
Oft für Z-Z-Kontakte
Wer ist für Z-Z-Kontakte verwantwortlich?
Cadherine und Integrine
Was gewährleisten Internalisationsmoleküle?
Gewährleisten das pathogene Bakterien in verschiedene Gewebe eindringen können (Gewebetrpismus)
Können Internalisation steuern
Wie können Bakterien indirekt mit der Zellmembran in Kontakt treten?
Über lösliche Brückenproteine (bridging mechanism) z.B S. pyogenes und Staph. aureus
Was ist der Vorteil an dem bridging mechanism?
Extrazelluläre Matrixproteine sind sehr weit verebreitet
besitzen hohe Affinität
Was geschieht bei der Umstrukturierung des Zytoskeletts?
Aktinfilamente werden abgebaut
F-Aktinfilamente werden synthetisiert z.B zur Bildung von Pseudopodien
Zippering und Triggering aktivieren Signaltransduktionsmoleküle
Welche Signalmoleküle werden aktiviert?
tyroson und Ser/Thr-Kinasen
GTPasem´n wie Rho, Cdc42 und Rac
Was aktivieren GTPasen?
Koordinieren Aktinstrukturen wie Stressfasern, Podien
induzieren Zytoskelettveränderungen bei Zellmigration, Phagozytose und andere intrazelluläre Transportvorgänge
aktibieren Aktinnukleation
Welche Signalkaskaden werden häufig durch Invasine pathogene Bakterien aktiviert?
MAP-Kinase (JNK-signalweg)
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