Volltextdatei(en) vorhanden
Titel: Mechanismen der Signaltransduktion durch Streptococcus pneumoniae am pulmonalen Endothel
Sonstige Titel: Mechanisms of signal transduction in pulmonary endothelial cells caused by Streptococcus pneumoniae
Sprache: Deutsch
Autor*in: Ebert, Franziska
Schlagwörter: Streptococcus pneumoniae; Pneumokokken; Endothelzelle; Calcium; Streptococcus pneumoniae; Endothelial cells; Calcium
Erscheinungsdatum: 2019
Tag der mündlichen Prüfung: 2019-09-27
Zusammenfassung: 
S. pneumoniae ist mit ca. 70% der häufigste Auslöser ambulant erworbener Pneumonien, die mit gravierenden Komplikationen wie der Sepsis und dem ARDS verbunden sein können. Beim ARDS ensteht eine erhöhte Kapillarpermeabilität mit einer vermehrten intraalveolären Flüssigkeitsansammlung und Reduktion des pulmonalen Gasaustausches.
Die dadurch verminderte Oxygenierung des Blutes führt zum Multiorganversagen des Patienten. In den ersten Erkrankungstagen invasiver Pneumokokkenerkrankungen zeigt die antibiotische Therapie gegenüber der Placebobehandlung noch keinen Vorteil hinsichtlich der Mortalität und andere therapeutische Interventionen werden benötigt.
Das Zytotoxin PLY von S. pneumonie bewirkt in hohen Konzentrationen eine Zelllyse und kompromittiert in geringeren Konzentrationen durch Permeabilitätssteigerung die endotheliale Barriere und verstärkt die Entzündungsreaktion. Für einige inflammatorische Stimuli ist bereits bekannt, dass sie über die [Ca2+]zyt die Permeabilität in Endothelzellen erhöhen können.
Wir konnten bereits zuvor zeigen, dass durch die Inkubation mit dem Pneumokokkenstamm WT D39 und PLY in vitro in HPMEC und in vivo in EC der Rattenlunge die Entstehung eines spezifischen Ca2+-Signales induziert wird.
Die vorliegende Arbeit verdeutlicht, dass der intra- und extrazelluläre Ca2+-Einstrom abhängig von der porenbildenden Aktivität des PLY sind. Dennoch stellt das Calciumsignal kein Todessignal dar, wie in den Zytotoxizitätsassays gezeigt wurde. Des Weiteren konnte erstmals nachgewiesen werden, dass WT D39 über die Aktivierung der G-Proteine Gα11 und GαQ zu einer PLC und IP3- abhängigen Ca2+-Freisetzung aus dem ER führt, die zur intrazellulären Ca2+-Freisetzung beiträgt. Die Entstehung des extrazelluären Ca2+-Signales sowie der genaue Aktivierungsmechanismus der G-Proteine bleiben Gegenstand zukünftiger Versuche.

Community acquired pneumonia is caused by Streptococcus pneumonie (S. pneumoniae) in 70% of all cases. Pneumonia can lead to severe complications such as sepsis or acute respiratory distress syndrome (ARDS). ARDS results from an enhanced capillary permeability which leads to an increased alveolar fluid accumulation and reduced pulmonary gas exchange. This impairment of blood oxygenation can lead to multiple organ failure of the patient.
During the first days of invasive pneumococcal disease antibiotic treatment does not show any advance regarding mortality compared with placebo treatment. This emphasizes the demand for other treatment options especially during the first days of infection.
Pneumolysin (PLY) is the pore-forming cytotoxin of S. pneumoniae. High concentrations of PLY cause cell lysis while low concentrations intensify the inflammatory reaction and reduce the endothelial barrier function by increasing the permeability of the endothelial cells. It is known that some inflammatory agents increase endothelial permeability by a change in cytolsolic calcium concentration [Ca2+]cyt.
Our research group has already proved a specific calcium signal after the incubation of human pulmonary endothelial cells (HPMEC) with S. pneumoniae WT D39 or PLY in vitro and in vivo in endothelial cells of the rat lung.
The results of this research confirm the necessity of PLY pore formation for the intracellular calcium release and extracellular calcium influx. Despite pore formation the specific calcium signal is not due to a death signal of the cell as shown in the results of the cytotoxicity assay. Furthermore this work describes the activation of the heterotrimeric G protein Gα11 and GαQ by S. pneumoniae resulting in calcium release from the endoplasmatic reticulum triggered by the phospholipase C (PLC) and inositol trisphosphate (IP3). This calcium release contributes to the generation of the intracellular calcium signal. The formation of the extracellular calcium signal and the exact cause for the activation of the heterotrimeric G proteins remain part of further research.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/6067
URN: urn:nbn:de:gbv:18-101044
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Kiefmann, Rainer (Prof. Dr.)
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

Dateien zu dieser Ressource:
Datei Beschreibung GrößeFormat  
Dissertation.pdf3.61 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen
Zur Langanzeige

Diese Publikation steht in elektronischer Form im Internet bereit und kann gelesen werden. Über den freien Zugang hinaus wurden durch die Urheberin / den Urheber keine weiteren Rechte eingeräumt. Nutzungshandlungen (wie zum Beispiel der Download, das Bearbeiten, das Weiterverbreiten) sind daher nur im Rahmen der gesetzlichen Erlaubnisse des Urheberrechtsgesetzes (UrhG) erlaubt. Dies gilt für die Publikation sowie für ihre einzelnen Bestandteile, soweit nichts Anderes ausgewiesen ist.

Info

Seitenansichten

17
Letzte Woche
Letzten Monat
geprüft am 10.04.2021

Download(s)

8
Letzte Woche
Letzten Monat
geprüft am 10.04.2021
Werkzeuge

Google ScholarTM

Prüfe