Early events during Listeria monocytogenes infection : ups and downs of chemokines

Jablonska, Jadwiga

Die entscheidenen frühen Abläufe während einer Listeria monocytogenes Infektion sind noch wenig erforscht, weil zu diesem Zeitpunkt sehr wenige Zellen infiziert und diese nur schwierig zu isolieren sind. In dieser Arbeit wurde darum eine neuartige Strategie verfolgt. Makrophagen wurden zuerst in vitro infiziert, um die Genregulation mit "Gene Expression Arrays" und "Real-Time RT-PCR" zu analysieren. Hauptsächlich inflammatorische Cytokine und Chemokine wurden in diesen Zellen induziert. Die Genexpressionsprofile der verschiedenen Makrophagen waren heterogen. Dieses spiegelt die Heterogenität von Makrophagen in vivo wider. Um die Ergebnisse in vivo zu bestätigen, wurden Mäuse mit Listeria infiziert. Cytokine und Chemokine waren hauptsächlich in adhärenten Milzzellen induziert. Quantifizierung der Genregulation zeigte, dass das Chemokin CCL2 die Immunantwort in der frühen Phase der Infektion dominiert. Die meisten anderen Chemokine wurden erst nach 24h hochreguliert. Durch die Untersuchung sortierter Makrophagen und DCs von infizierten Mäusen wurde die Expression von CCL2 während der frühen Phase der Infektion bestätigt und auf ERTR-9+ Makrophagen eingegrenzt. Immunohistologische Analysen zeigten, dass ausschließlich ERTR-9+ Makrophagen während der frühen Phase der Infektion mit Listeria infiziert waren. Deshalb kann man annehmen, dass die anschließend beobachtete Reorganisation der Milz von ERTR-9+ Makrophagen ausgeht. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass CCL2 eine wesentliche Rolle in der frühen Phase der Immunantwort gegen Listeria spielt. Die Anzahl von Bakterien war niedriger in Mäusen, in denen CCL2 neutralisiert wurde. Nach Neutralisierung von CCL2 war auch das Expressionsmuster der Cytokine verändert. Demnach fördert die Induktion von CCL2 in infizierten ERTR-9+ Zellen und die resultierende Anziehung von anderen Makrophagen möglicherweise die Ausbreitung von Listeria. Die Induktion von CCL2 könnte folglich die Vermehrung der Bakterian vereinfachen und ihnen als Mechanismus dienen, um der Immunantwort zu entkommenden.

Decisive immediate events during infection with L. monocytogenes are still ill defined. This is due to the low numbers of cells infected during this time and the difficulty to isolate them. Therefore, a novel strategy was employed here. Macrophages were infected in vitro and genes regulated were analyzed by gene expression arrays and Real-Time RT-PCR. Mainly inflammatory cytokines and chemokines were induced in these cells. The gene expression profiles were heterogeneous amongst the different macrophages employed, reflecting a heterogeneity encountered in vivo. To confirm gene regulation in vivo, mice were infected with Listeria. Induction of cytokines and chemokines was mainly restricted to the adherend spleen cell population. Quantitation? of the gene expression level revealed CCL2 as a chemokine dominating the early response. Most of the other chemokines required 24 h for upregulation. These results were corroborated (by checking) using sorted macrophages and DCs from infected mice. Early expression of CCL2 was confirmed and restricted to ERTR-9+ macrophage population. Immunohistological analysis revealed that bacteria were associated only with ERTR-9+ macrophages at the early phase of infection. Thus, infected ERTR-9+ macrophages might be the condensation foci for the reorganization observed in the spleen.(they are the centre of events(starting point of following events) in spleen CCL2 appeared to have an essential role during early anti-Listeria response. Number of Listeria was lower in mice depleted of CCL2, cytokine pattern was also altered. Thus induction of CCL2 in infected ERTR-9+ cells and the following attraction of other macrophages might facilitate multiplication of Listeria and act as an immune escape mechanism of these pathogens.

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Jablonska, Jadwiga: Early events during Listeria monocytogenes infection : ups and downs of chemokines. 2004.

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