Austrittsmechanismen von Coxiella burnetii

• Antragstellerin: Professorin Dr. Anja Lührmann
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446404050

Coxiella burnetii ist ein Gram-negatives, obligat intrazelluläres Pathogen und der Erreger des Q-Fiebers. Das klinische Erscheinungsbild der akuten Infektion kann von einer selbstlimitierenden grippeähnlichen Erkrankung bis zu einer atypischen Lungenentzündung oder Hepatitis variieren. In seltenen Fällen entwickelt sich chronisches Q-Fieber mit Endokarditis als häufigste Manifestation. Das chronische Q-Fieber ist durch eine hohe Sterblichkeitsrate gekennzeichnet, insbesondere wenn sich die Behandlung verzögert. Die ersten Zielzellen sind Alveolarmakrophagen, aber C. burnetii gelangt auch in andere Organe und Zelltypen. Während wir Informationen über die Aufnahme von C. burnetii und den Reifungsprozess der C. burnetii-haltigen Vakuole haben, ist völlig unbekannt, wie sich C. burnetii ausbreitet, also wie es seine Wirtszelle verlässt, um neue Zielzellen zu infizieren. Die Kenntnis über diesen entscheidenden Schritt während der Infektion ist allerdings entscheidend für die Entwicklung neuer Strategien zur Verhinderung der Ausbreitung von C. burnetii und damit der Krankheit.In unseren Vorversuchen beobachteten wir zu späten Infektionsstadien gelegentlich den Zelltod von C. burnetii-infizierten Zellen und die Freisetzung von Bakterien. Die freigesetzten Bakterien konnten neue Zielzellen ohne direkten Zell-Zell-Kontakt infizieren und sind in der Lage, sich zu vermehren. Darüber hinaus haben wir Effektor-Proteine des C. burnetii Typ IV-Sekretionssystems (T4SS) mit Apoptose-fördernder Aktivität identifiziert, die an den Austrittsmechanismen beteiligt sein könnten. Darüber hinaus haben wir RNAseq durchgeführt und bakterielle Gene identifiziert, die zu einem späten Zeitpunkt der Infektion hochreguliert sind.Das Ziel dieser Studie ist es daher, den Mechanismus des Austritts von C. burnetii zu definieren. Wir werden mit Hilfe der Lebendzell-Mikroskopie die Austrittskinetik bestimmen und die Rolle des Zelltods in diesem Prozess analysieren. Um Einblicke in die Rolle von C. burnetii-Genen und/oder -Proteinen während des Austrittsprozesses zu erhalten, untersuchen wir die Rolle der neu identifizierten Apoptose-fördernden T4SS-Effektorproteine und der Gene, die in der späten Phasen der Infektion hochreguliert sind.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2225: Wirtszellaustritt intrazellulärer Pathogene