Untersuchungen zur Inhibition der Apoptose von Mono Mac 6-Zellen durch B. henselae

Abstract

B. henselae ist ein fakultativ intrazellulär wachsendes Bakterium und ruft beim Menschen die vaskuloproliferativen Krankheitsbilder Bazilläre Angiomatose und Peliosis hepatis hervor. Bekannt ist, dass B. henselae die Apoptose von Endothelzellen inhibiert, zudem bewirkt eine B. henselae-Infektion die Sekretion von VEGF bei verschiedenen Wirtszellen. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde gezeigt, dass eine Infektion mit B. henselae Marseille dosisabhängig zur Inhibition der PDTC-induzierten Apoptose von Mono Mac 6-Zellen führt. B. henselae Houston-1 und B. quintana Toulouse waren ebenfalls zur Apoptoseinhibition befähigt. Weiterhin wurden die zugrundeliegenden Pathogenitäts-mechanismen auf Bakterien- und Wirtszellseite näher charakterisiert. Auf zellulärer Ebene sind eine Aktivierung von NK-kB sowie eine Unterdrückung der Aktivierung von Caspase 3 beteiligt. Die Infektion durch B. henselae induziert eine Produktion von VEGF in Mono Mac 6-Zellen, die ihrerseits nicht verantwortlich für die Inhibition der Apoptose durch B. henselae ist. Zudem wurde gezeigt, dass ein direkter Kontakt zwischen B. henselae und der Wirtszelle nötig ist, um die Apoptose der Wirtszellen zu inhibieren, jedoch keine Viabilität der Bakterien vorliegen muss. Weiterhin ist das Oberflächenprotein BadA für die Inhibition der Apoptose von entscheidender Bedeutung. Experimente mit Transposon-Mutanten von B. henselae ergaben, dass weiteren Genen ebenfalls eine wichtige Bedeutung in der Apoptoseinhibition zukommt. Das in dieser Arbeit nachgewiesene Modell der durch B. henselae induzierten Apoptoseinhibition von Monozyten beschreibt einen neuen Aspekt in der Infektionsbiologie von B. henselae. Die Apoptoseinhibition könnte eine verlängerte VEGF-Sekretion der infizierten Monozyten bedingen, die möglicherweise zur Entstehung der vaskuloproliferativen Krankheitsbilder BA und PH beiträgt. Die gewonnenen Ergebnisse vertiefen das Verständnis über die Interaktion zwischen B. henselae und ihren Wirtszellen sowie über die Pathogenese der BA und der PH.

B. henselae is a facultative intracellular bacterium which causes the vasculoproliferative disorders bacillary angiomatosis (BA) and peliosis (BP). It is known that B. henselae inhibits apoptosis of endothelial cells and that it induces a secretion of vasculoendothelial growth factor (VEGF) of different host cells. This dissertation proved that infection with B. henselae inhibits dose-dependant pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC)-induced apoptosis in Mono Mac 6 cells. B. henselae Houston-1 and B. quintana Toulouse were also capable of inhibiting apoptosis. Furthermore the underlying mechanisms of pathogenicity of the bacteria and the host cell were investigated. On cellular level, activation of NK-kB and suppression of activation of caspase-3 is involved. Infection with B. henselae induces the production of VEGF in Mono Mac 6 cells, however, this is not responsible for the inhibition of apoptosis by B. henselae. Moreover, it is shown that direct contact of B. henselae with Mono Mac 6 cells is crucial for inhibition of host cell apoptosis, however, bacterial viability is not required. The surface protein Bartonella adhesion A (BadA) is very important for the inhibition of apoptosis. Experiments with transposon mutants of B. henselae demonstrated that other genes also have a significant relevance in the inhibition of apoptosis. The model of the of B. henselae-induced inhibition of apoptosis of monocytes, which is proved in this work, describes a new aspect in the infection biology of B. henselae. The inhibition of apoptosis could cause a prolonged VEGF-secretion of the infected monocytes, which maybe contribute to the development of the vasculoproliferative disorders BA and BP. The results broaden the understanding of the interaction of B. henselae and its host cells and of the pathogenicity of BA and BP.