Effekt kommensaler Bakterienstämme auf eine Yersinia enterocolitica pYV- Infektion menschlicher Epithelzellen

Abstract

Die Bakterien der physiologischen Darmflora spielen eine wichtige Rolle in der Homöostase des Intestinaltraktes, u.a. durch Stimulation und Modulation des Immunsystems. Von besonderem Interesse sind hierbei sogenannte probiotische Bakterien, also Mikroorganismen, die per Definition für den Wirt vorteilhafte Wirkungen entfalten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Effekt kommensaler Bakterienstämme auf eine Yersinia enterocolitica pYV- Infektion menschlicher Epithelzellen in vitro zu untersuchen und den Faktor näher zu identifizieren, der die Wirkung kommensaler Bakterien vermittelt. Als Modell einer proinflammatorischen Reaktion wurde die über Invasin-/Integrin-Signaling vermittelte Interleukin-8-Induktion in HeLa-Zellen durch den enteropathogenen Stamm Yersinia enterocolita pYV- gewählt, da die hieran beteiligten Mechanismen auf molekularer Ebene bereits gut charakterisiert sind. Bei den Testbakterien handelte es sich um kommensale Stämme, die aus den Fäzes gesunder Erwachsener isoliert wurden und zu den Gattungen Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacteroides und Streptococcus gehören. Mit Ausnahme von Streptococcus salivarius inhibierte bei Koinfektion ein löslicher bakterieller Faktor der kommensalen Bakterien signifikant die Y. enterocolitica pYV- induzierte IL-8 Sekretion. Weitere Untersuchungen mit Eisenchlorid, Proteinase K, Lipidextraktion und Phospholipase C zeigten, dass es sich bei dem antiinflammatorischen Faktor vermutlich um ein Glycerophospholipid mit einem Molekulargewicht <10kDa handelt. Im Falle von S. salivarius inhibierte ein membrangebundener Faktor die IL-8 Sekretion.

Commensal bacteria play a crucial role in maintaining gastrointestinal homeostasis, among other things through stimulation and modulation of the immune system. Of particular interest are the so-called probiotics, i.e. microorganisms, that have beneficial effects for the host. The object of this research was to investigate in vitro the effect of commensal bacterial strains on Yersinia enterocolitica pYV- infection of human epithelial cells and to identify the factor which mediates this effect of commensal bacteria. As a model for the proinflammatory response, the Interleukin-8 induction in HeLa-cells that is induced by the enteropathogen strain of Yersinia enterocolotica pYV- working through Invasin-/Integrin-signaling was chosen. The involved molecular mechanisms are already well characterised. The tested bacteria were commensal strains, isolated from faeces of healthy adults, which belong to the following categories: Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacteroides and Streptococcus. With the exception of Streptococcus salivarius, a soluble bacterial factor of commensal bacteria significantly inhibited, the Y enterocolitica pYV- by coinfection, induced IL-8 secretion. Further investigations with FeCl3, proteinase K, lipid extraction and phospholipase C showed that the antiinflammatory factor is possibly a phospholipid of < 10kDa molecular weight. In the case of S. salivarius, a membrane-bound factor inhibited the IL-8 secretion.