Das thermophile Bakterium Campylobacter jejuni gehört weltweit zu den häufigsten Erregern bakterieller Gastroenteritiden beim Menschen. Der Erreger wird hauptsächlich durch kreuzkontaminierte Lebensmittel, zumeist ausgehend von Geflügelprodukten, übertragen. Aufgrund seines weiten Wirtsspektrums weist C. jejuni eine hohe genetische Vielfalt unter seinen Isolaten auf.
Mit dem Ziel herauszufinden, ob das Auftreten spezifischer Markergene mit bestimmten klonalen Komplexen korreliert, wurden im Rahmen dieser Arbeit 266 C. jejuni-Isolate unterschiedlicher Herkunft (Mensch, Rind, Huhn, Pute) molekularbiologisch auf das Vorhandensein von zehn Virulenz-assoziierten Faktoren: cj1321-1326 (ein sechs Gen umfassender Komplex zur Flagellin-O-Glykolisierung), ciaB (Campylobacter-Invasions-Antigen B), cdtB (cytolethales distendierendes Toxin, CDT) Untereinheit B, fucP (L-Fucose-Permease), cj0178/cj0755 (Eisentransportprotein), ceuE (Enterochelin bindendes Protein), pldA (Phospholipase A der äußeren Membran) und cstII/cstIII (Lipooligosaccharid-Sialyltransferase) untersucht.
In einer vorrangegangen Studie von ZAUTNER et al. 2011 wurden bereits 266 C. jejuni-Isolate durch Kombination von MLST und den sechs genetischen Metabolismus-assoziierten Markern: ansB (periplasmatische Asparaginase), dmsA (Untereinheit A der Dimethyl-sulfoxid-Oxidoreduktase), ggt (γ-Glutamyl-Transpeptidase), cj1585c (Oxidoreduktase), cjj811-76-1367/71 (Serin-Protease) und tlp7m+c (transducer-like Protein 7 (Ameiseisäure-spezifische Chemotaxisrezeptor), Heterodimer aus Cj0951c und Cj0952c) in sechs Gruppen unterteilt.
Zur Konkretisierung dieser bestehenden Gruppendefinitionen und zur Identifikation der Gruppen mit dem höchsten gesundheitsgefährdenden Potential wurden dieselben 266 Isolate nun weiter charakterisiert.
Vor allem die genetischen Marker cj1321-1326; fucP; cj0178 und cj0755 sind weitestgehend miteinander assoziiert und splitten die Testpopulation in 2 Haupt- und 7 Untergruppen und bestätigen damit die alte Gruppendefinition.
Abgesehen vom Virulenz-assoziierten Marker pldA zeigen alle ermittelten genetischen Marker signifikante Unterschiede unter den verschiedenen MLST-Sequenztypen.
Basierend auf den Daten der Arbeit konnte ein Biotyp von C. jejuni-Isolaten, der durch die Präsenz von ansB, dmsA, ggt und die Absenz von cj1321-1326; fucP; cj0178, cj0755, cj1365c, cj1585c sowie cstII/cstIII charakterisiert ist, bestimmt werden. Isolate dieser Gruppe gehören hauptsächlich den MLST-CC 22, 42, 45, 283 an und sind eher an eine Persistenz in der Umwelt-adaptiert. Zum Wachstum nutzen die Stämme dieser Gruppe einen erweiterten Aminosäurestoffwechsel sowie einen alternativen anaeroben Stoffwechselweg (dmsA- positiv). Hingegen kann aufgrund des fehlenden fucP keine L-Fucose verstoffwechselt werden. Außerdem sind die Stämme dieser Gruppe toleranter gegen oxidativen Stress und besser frostbeständig. Die jahreszeitliche Prävalenz ist am stärksten im Frühsommer.
Dieser Umwelt- aber schlechter Wirts-adaptierte Biotyp wird mit mehr Campylobacteriosen beim Menschen in Verbindung gebracht, ist häufiger mit blutigen Stühlen und Hospitalisierungen assoziiert und ist somit hochgradiger virulent für den Menschen.
Im Gegensatz dazu ist die zweite Hauptgruppe stärker an tierische Wirte, insbesondere Säuger, adaptiert und in der Lage, L-Fucose aus Mucosa oder Milch zu metabolisieren. Isolate dieses Biotyps tolerieren für C. jejuni extreme Temperaturen besser und zeigen eine relativ gleichmäßige Prävalenz im Jahresverlauf. Alle fünf bekannten C. jejuni-Eisentransportsysteme sind detektierbar, ebenso die Marker cj1321-1326, cj1365c, cj1585c und cstII und/oder cstIII. Die vorherrschenden MLST-CC sind CC 21, 48, 61 und 20. Dieser besser Wirts-adaptierte Biotyp wird mit weniger schweren Campylobacteriosen in Zusammenhang gebracht.
Alle anderen Gruppen stellen einen sukzessiven evolutionären Übergang an Markergen-Kombinationen zwischen diesen beiden Hauptgruppen dar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-goettingen.de/oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0023-98F0-6 |
| Date | 20 October 2014 |
| Creators | Ohk, Carolin |
| Contributors | Groß, Uwe Prof. Dr. |
| Source Sets | Georg-August-Universität Göttingen |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis |
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