Rolle spezifischer Proteine bei der Phagolysosomreifung bei der intrazellulären Prozessierung von Borrelia burgdorferi in primären humanen Makrophagen

Abstract

Borrelia burgdorferi ist der Erreger der Lyme Borreliose und wird durch Zeckenstiche auf den Menschen übertragen. Makrophagen als Teil des Immunsystems sind an der Beseitigung dieses Erregers mitbeteiligt. Hierbei wird das Bakterium über Membranprotrusionen aufgenommen und im Makrophagen im Phagolysosomen prozessiert. Am Prozess der Verdichtung des lang gestreckten Bakteriums in die globulär, verdichtete Form sind verschiedene Proteine beteiligt.

In meiner Arbeit habe ich mich mit der Bedeutung der Proteine SWS1, SKAP2 und Myo1f beim Prozess der Borrelienprozessierung und bei der Bedeutung für die intrazelluläre Aufnahme des Bakteriums beschäftigt. In meiner Arbeit konnte ich zeigen, dass alle drei Proteine an Podosomen des Makrophagen beteiligt sind. Weiterhin konnte ich die Beteiligung von SWS1 an Aufnahmestrukturen für Borrelien nachweisen.

Für den Prozess der Phagolysosomreifung konnte ich zeigen, dass die Proteine SKAP2 und Myo1f keinen wesentlichen Einfluss haben. Sodass diese weder an den Phagolysosomen selbst beteiligt waren, als auch keinen signifikanten Einfluss auf die Kompaktierung der Borrelien haben. Jedoch konnte für SWS1 eine Akkumulation spezifisch an den Phagolysosomen gezeigt werden, sowohl bei lang gestreckten als auch bei schon verdichteten, globulären Borrelien. Außerdem konnte in Knockdown Experimenten eine wichtige Funktion für die Borrelienprozessierung dargestellt werden.

Borrelia burgdorferi is the causative agent of Lyme borreliosis and is transmitted to humans through tick bites. Macrophages as part of the immune system are involved in the elimination of this pathogen. Here, the bacterium is taken up via membrane protrusions and processed in the macrophage in the phagolysosome. Various proteins are involved in the process of condensing the elongated bacterium into the globular, condensed form.

In my work, I dealt with the importance of the proteins SWS1, SKAP2 and Myo1f in the process of Borrelia processing and in the importance for the uptake of the bacterium. I was able to show that all three proteins are involved in podosomes of the macrophage. Furthermore, I could prove the involvement of SWS1 in uptake structures for Borrelia.

For the process of phagolysosome maturation, I could show that the proteins SKAP2 and Myo1f have no significant influence. Thus, they were neither involved in the phagolysosomes themselves, nor did they have any significant influence on the compaction of the Borrelia. However, SWS1 was shown to accumulate specifically at the phagolysosomes, both in elongated and in already compacted globular Borrelia. In addition, an important function for Borrelia processing could be shown in knockdown experiments.