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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-24939
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2005/2493/


Expression von Prostaglandin E2 in Entwicklungsstadien der Filarie Onchocerca sowie in Wirtszellen von Onchozerkosepatienten

Schwohl, Arline

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SWD-Schlagwörter: Prostaglandin E2 , Prostaglandine , Onchocerca volvulus , Onchozerkose
Basisklassifikation: 44.35 , 44.44
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Tischendorf, Frank W. ( PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 17.05.2005
Erstellungsjahr: 2004
Publikationsdatum: 14.06.2005
Kurzfassung auf Deutsch: Die parasitäre Filarie Onchocerca volvulus kann im Wirtsgewebe leben, ohne von den Abwehrmechanismen des Wirtes abgetötet zu werden. Mikrofilarien spielen eine zentrale Rolle bei der Parasit-Wirt-Interaktion, da sie das häufigste Stadium im Wirt repräsentieren. Prostaglandin E2 ist ein physiologischer Mediator und Immunmodulator, der die Th1-Antwort hemmt und die Th2-Antwort fördert. Die verstärkte Th2-Antwort führt zu einer vermehrten Produktion von IL-4 und IL-5, die Immunregulatoren von Eosinophilie und Hyper-IgE darstellen. Diese Reaktionslage kennzeichnet die Onchozerkose.

In der vorliegenden Arbeit sollte das Vorkommen von Prostaglandin E2 bei Weibchen, Männchen und Mikrofilarien von O. volvulus und bei der verwandten Filarie O. ochengi untersucht werden. Mit der Immunhistologie wurden Onchozerkome sowie Hautproben von generalisierten und hyperreaktiven sowie unbehandelten und behandelten Onchozerkose-Patienten auf das Vorkommen von PGE2 in den verschiedenen Geweben und Zellen der Filarien geprüft. Eine weitere Methode zum Nachweis von PGE2 und der eigenständigen Bildung aus Arachidonsäure in Mikrofilarien von O. volvulus wurde an „lebenden“, isolierten Mikrofilarien mit Hilfe der Immunfluoreszenz durchgeführt.

Außerdem wurden Extrakte von O.-volvulus- und O.-ochengi-Weibchen, Männchen und Mikrofilarien in der Hochleistungsflüssigchromatographie-Massenspektrometrie auf PGE2 analysiert. Auch hierbei wurde die Bildung von PGE2 aus Arachidonsäure in Extrakten von O.-volvulus-Mikrofilarien geprüft.

Weiterhin wurde das Vorkommen von PGE2 in Wirtszellen im die Parasiten umgebenden Wirtsgewebe immunhistologisch untersucht. Zum Nachweis der Bildung von PGE2 in Wirtszellen wurden diese nach In-vitro-Stimulation mit Onchocerca-Produkten mit der Immunzytologie untersucht.


Mit diesen drei Nachweismethoden konnte ich das Vorkommen von PGE2 in Weibchen, Männchen und in den Mikrofilarien von O. volvulus sichern. Die immunhistologischen Untersuchungen ergaben ein spezifisches Muster für die Präsenz von PGE2 in den einzelnen Geweben der Filarien. Während die Kutikula in keinem Fall positiv reagierte, wies die Hypodermis regelmäßig eine spezifische Immunreaktion für PGE2 auf. Die Epithelien von Darm und Uterus wiesen meist eine schwache PGE2-Reaktion auf.
Die Entwicklungsstadien im Uterus der Weibchen waren nur bei einem Teil der Proben positiv. Keine Unterschiede im Vorkommen von PGE2 fanden sich zwischen der generalisierten und der hyperreaktiven Form der Onchozerkose.
Es wurde beobachtet, daß PGE2 in Knoten von mit Ivermectin und Doxycyclin behandelten Personen in gleicher Weise nachweisbar war, wie bei unbehandelten Personen. Das Vorhandensein von PGE2 war somit unbeeinflusst von der Ivermectinbehandlung und unabhängig von der Präsenz der Wolbachia-Endobakterien. Die Spezifität der Immunreaktion wurde in wiederholten Versuchen durch Hemmung der Antikörperreaktion durch PGE2-Zusatz nachgewiesen.

Mit der HPLC-Massenspektrometrie konnte der Nachweis von PGE2 in O. volvulus bestätigt werden. PGE2 war sowohl in Extrakten aus Weibchen und Mikrofilarien von O. volvulus als auch von O. ochengi nachweisbar. Weiterhin sprachen die biochemischen Analysen dafür, daß Mikrofilarien PGE2 aus Arachidonsäure synthetisieren und es kein vom Wirt aufgenommenes PGE2 war, das nachgewiesen wurde.

Zytospinuntersuchungen mit kultivierten mononukleären Zellen gesunder Probanden bestätigten die Ergebnisse der Immunhistologie. Bei dieser Methode wurden mononukleäre Zellen drei oder sechs Tage lang mit O.-volvulus-Extrakt, IL-4/Dexamethason oder IL-10/Dexamethason inkubiert. In der Immunzytologie konnte gezeigt werden, daß mit O.-volvulus-Antigen stimulierte Zellen zum größten Teil PGE2 bilden, im Unterschied zu den unstimulierten mononukleären Zellen, die keine Anfärbungen und somit keine Prostaglandin E2-Produktion aufwiesen. O.-volvulus-Antigene lösen demnach die Bildung von PGE2 in Makrophagen aus.


In der vorliegenden Arbeit wurde unter Anwendung verschiedener Untersuchungsmethoden erstmals der Nachweis von PGE2 in O. volvulus und O. ochengi sowie in Makrophagen von mit O. volvulus infizierten Personen erbracht. Mit Hilfe der Immunhistologie gelang die genaue Lokalisation von PGE2 in verschiedenen Geweben und Zellen von O. volvulus.

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