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b'Die Lyme Borreliose ist die h\\xe4ufigste durch Zecken \\xfcbertragene Infektionskrankheit des Menschen\\nauf der Nordhemisph\\xe4re. Der Erreger Borrelia burgdorferi s. l. wird in drei humanpathogene\\nArten, B. burgdorferi s. s., B. garinii und B. afzelii unterteilt.\\nIm Rahmen dieser Arbeit wurde die Struktur von Borrelia afzelii am Beispiel des Stamms PKo,\\ndem Hautisolat eines Patienten, mit Hilfe elektronenmikroskopischer Methoden untersucht.\\nRaster- und transmissionselektronenmikroskopische Untersuchungen an Borrelien des B. afzelii\\nStammes PKo wurden zur Aufkl\\xe4rung der Ultrastruktur der Borrelienzelle unter in vitro Kultur-\\nBedingungen durchgef\\xfchrt.\\nIn Abh\\xe4ngigkeit vom Kulturalter zeigen die Borrelien starke strukturelle Ver\\xe4nderungen, die\\nrasterelektronenmikroskopisch gut zu untersuchen sind. W\\xe4hrend der log-Phase nimmt die Anzahl\\nder Schraubenwindungen zu und somit auch die L\\xe4nge der Borrelien. Gegen Ende der log-\\nPhase verlieren die Borrelien ihre typische Schraubengestalt. Im Lichtmikroskop (Dunkelfeld)\\nkann man gleichzeitig einen Verlust der Beweglichkeit beobachten. Allerdings bedeutet der\\nVerlust der Beweglichkeit nicht wie bisher angenommen gleichzeitig den Tod der Borrelien, da\\nsich nach dem \\xdcberimpfen in frisches Kulturmedium wieder bewegliche schraubenf\\xf6rmige Borrelien\\nbilden.\\nDie Untersuchungen zur Ultrastruktur der Borrelienzelle wurden an Borrelien aus der log-Phase\\nder Kultur durchgef\\xfchrt. Die Borrelienzellen sind zu diesem Zeitpunkt 10\\u201320 \\xb5m lang und besitzen\\n3\\u20139 Schraubenwindungen. Ultrad\\xfcnnschnitte zeigen, da\\xdf die Borrelien aus einem Protoplasmazylinder\\nbestehen, der von einer 4 nm d\\xfcnnen Zellmembran begrenzt wird. An ihn schlie\\xdft\\nsich im Abstand von 5 nm die Zellwand an. Die Borrelienzellen sind von einer \\xe4u\\xdferen Membran\\numgeben, die den periplasmatischen Raum umschlie\\xdft. Diese Membran ist zu einem Tunnel\\naufgew\\xf6lbt in dem die Endoflagellen liegen. An jedem Zellende befinden sich 7\\u20139 Flagellenansatzstellen,\\ndie in der L\\xe4ngsachse der Borrelienzelle angeordnet sind. Jede der Flagellen inseriert\\nnur an einem Zellende. Im mittleren Bereich der Borrelienzelle kommt es zu einer \\xdcberlappung\\nder Flagellen der beiden Zellenden. Die \\xdcberlappungsregion ist jedoch nur undeutlich abzugrenzen.\\nAuf Grund dieser Untersuchungen konnte ein detailliertes, ma\\xdfstabsgetreues Modell einer\\nBorrelienzelle rekonstruiert werden.\\nEin weiteres Untersuchungsziel war die Aufkl\\xe4rung der Lokalisation wichtiger immundominanter\\nProteine. Mit Hilfe von Immun-Gold-Markierungen konnte durch hochaufl\\xf6sende Rasterelektronenmikroskopie\\ngezeigt werden, da\\xdf die Proteine p17 (Osp17), p35 (Osp35) und p58\\n(Osp58) auf der Oberfl\\xe4che der \\xe4u\\xdferen Membran der Borrelienzelle lokalisiert sind. Durch die\\nOptimierung der Markierungsmethode konnte das Signal so weit gesteigert werden, da\\xdf die\\ngleichm\\xe4\\xdfige Verteilung dieser Proteine \\xfcber die gesamte Zelloberfl\\xe4che dargestellt werden\\nkonnte. Auf Grund ihrer Lokalisation auf der Oberfl\\xe4che der Borrelienzelle kommen diese Proteine\\ngrunds\\xe4tzlich als Vakzinekandidaten in Frage.\\nDie Lokalisation typspezifischer und konservierter Epitope der beiden immunologisch heterogenen\\nOberfl\\xe4chenproteine OspA und OspC konnte durch Immun-Gold-Markierungen mit Hilfe\\ntypspezifischer und breitreaktiver monoklonaler Antik\\xf6rper nachgewiesen werden. Typspezifische\\nund konservierte Epitope beider Proteine befinden sich auf der Oberfl\\xe4che der \\xe4u\\xdferen\\nMembran. Die Lokalisation breitreaktiver Epitope von OspA und OspC auf der Oberfl\\xe4che der\\nBorrelienzelle l\\xe4\\xdft den Einsatz dieser Proteine als Impfantigene auch im europ\\xe4ischen Raum\\nerfolgversprechend erscheinen.\\nDes weiteren konnte im Rahmen dieser Arbeit eine Methode entwickelt werden, die es erlaubt\\nkokkoide Morphotypen der Borrelienzelle zu erzeugen. Durch die Inkubation von Borrelien in\\nAqua dest. gelingt es innerhalb weniger Minuten auf reproduzierbare Weise diese Formvarianten\\nder Borrelien zu erzeugen. Mittels Vitalf\\xe4rbungen konnte gezeigt werden, da\\xdf es sich bei den\\nkokkoiden Morphotypen um lebende Formvarianten der Borrelienzelle handelt. Diese Formvarianten\\nsind nicht kultivierbar. Nach dem \\xdcberf\\xfchren in Kulturmedium sind nach 4\\u20135 Tagen nur\\nnoch schraubenf\\xf6rmige Borrelienzellen zu beobachten.\\nBei den kokkoiden Morphotypen handelt sich um eine kugelf\\xf6rmige Anschwellung der \\xe4u\\xdferen\\nMembran in der sich der Protoplasmazylinder in engen Windungen aufrollt. Der vom aufgerollten\\nProtoplasmazylinder umgebene Raum ist weitgehend strukturlos. Die Flagellen befinden sich\\nauf der von der \\xe4u\\xdferen Membran abgewandten Seite es Protoplasmazylinders. Die Rekonstruktion\\nvon Serienultrad\\xfcnnschnitten ergab, da\\xdf diese kokkoiden Morphotypen jeweils von einer\\neinzelnen Borrelienzelle gebildet werden; Protoplasmazylinder, Zellwand und \\xe4u\\xdfere Membran\\nbleiben intakt.\\nDar\\xfcber hinaus konnte am Beispiel von Osp17, Osp35 und OspC gezeigt werden, da\\xdf die Oberfl\\xe4chenproteine\\nder schraubenf\\xf6rmigen Borrelienzelle auch bei den kokkoiden Morphotypen auf\\nder Oberfl\\xe4che lokalisiert sind. Diese drei Proteine sind auch auf den kokkoiden Morphotypen\\ngleichm\\xe4\\xdfig \\xfcber die gesamte Oberfl\\xe4che verteilt. Allerdings kommt es bei der Bildung der kokkoiden\\nMorphotypen im Vergleich zu den schraubenf\\xf6rmigen Borrelienzellen zu einer deutlichen\\nReduktion der Oberfl\\xe4che. Diese Formvarianten besitzen somit nur eine reduzierte Angriffsfl\\xe4che\\nf\\xfcr die Antik\\xf6rper des Wirts. Sie stellen also m\\xf6glicherweise Formen dar, die es den\\nBorrelien erm\\xf6glichen dem Abwehrsystem des Wirts auszuweichen.\\nAu\\xdferdem wurde die Adh\\xe4sion von Borrelien zweier unterschiedlicher Spezies an humane\\nAstrozyten untersucht. Daf\\xfcr wurde au\\xdfer dem bereits erw\\xe4hnten B. afzelii Stamm PKo der\\nB. garinii Stamm PBi eingesetzt. Hierbei handelt es sich um ein Isolat aus dem Liquor eines\\nPatienten. In einem \\xfcber 24 Std. Zeitdauer durchgef\\xfchrten Koinkubationsversuch konnte mittels\\nLichtmikroskopie gezeigt werden, da\\xdf beide St\\xe4mme an die Astrozyten adh\\xe4rieren. Borrelien des\\nB. afzelii Stamms PKo adh\\xe4rieren jedoch insgesamt weit h\\xe4ufiger als solche des B. garinii\\nStamms PBi. Bei den rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen zeigte sich, da\\xdf eine\\nVielzahl von Borrelien beider St\\xe4mme mit den Zellausl\\xe4ufern am Rand der Astrozyten und auf\\nderen Oberfl\\xe4che in Kontakt treten. Die F\\xe4higkeit der Borrelien an die Astrozyten zu adh\\xe4rieren\\nspielt m\\xf6glicherweise eine Rolle beim \\xdcbertritt von der Blutbahn ins Gehirn.\\nEine deutlich Reaktion der Astrozyten auf den Kontakt mit den Borrelien in Form von Oberfl\\xe4chenver\\xe4nderungen\\nist nicht zu erkennen. Bei beiden St\\xe4mmen k\\xf6nnen im Rahmen der rasterelektronenmikroskopischen\\nUntersuchungen Borrelien gefunden werden, die in die Zellen\\neindringen. Dieses Eindringen kann mit Hilfe von Ultrad\\xfcnnschnitten durch die Koinkubationspr\\xe4parate\\nim TEM best\\xe4tigt werden. Hierbei konnten Borrelien sowohl in Vesikeln, als auch\\nfrei im Zytoplasma derAstrozyten gefunden werden. Die intrazellul\\xe4r liegenden Borrelien waren\\nauch nach 24 Std. noch intakt. Es sind keine Degenerationsformen zu erkennen. Durch das Eindringen\\nin die Astrozyten gelingt es den Borrelien m\\xf6glicherweise \\xfcber l\\xe4ngere Zeit im Wirt zu\\n\\xfcberdauern.'