RT Dissertation/Thesis
T1 Vakzinierungsstrategien gegen eine Echinococcus multilocularis-Infektion zur Charakterisierung protektiver Immunantworten
A1 Wassermann,Torsten
WP 2010/08/31
AB Die Larvalstadien von Echinococcus multilocularis verursachen beim Menschen das Krankheitsbild der alveolären Echinokokkose (AE), welches laut WHO die gefährlichste parasiten-induzierte Zoonose in Mitteleuropa darstellt. Weitere Erkenntnisse über Infektionsverlauf und mögliche protektive Mechanismen gegen eine Infektion mit diesem Zestoden sind daher von großem Wert. 
In beinahe allen vorangegangenen Infektionsstudien mit Echinococcus multilocularis im Zwischenwirt wurde die Methode der sekundäre Echinokokkose als Infektionsweg gewählt. Da diese nicht dem natürlichen Verlauf entspricht, können resultierende Immunantworten, insbesondere in der Frühphase der Infektion, nicht ohne Einschränkungen auf die einer primären alveolären Echinokokkose übertragen werden. In der vorliegenden Arbeit die Methode der primären AE durchgeführt. Die Antigene EM95 und EMGAPDH wurden einerseits in einer konservativen Vakzinierungsstrategie als aufgereinigte Proteine in Verbindung mit einem Adjuvans subkutan appliziert, andererseits wurde ein System entwickelt, in welchem diese Antigene von Salmonellen exprimiert und im Falle von EM95 durch das HämolysinA-Transportsystems erfolgreich exportiert werden. 
In zwei unabhängigen Immunisierungsstudien, in welchen EMGAPDH mit Saponin als Adjuvans subkutan appliziert wurde, konnte eine signifikante Reduktion der Zystenbildung erzielt werden. Die Parasitenbürde verringerte sich gegenüber den infizierten Kontrolltieren um 76,4% im ersten Versuch und 86,1% im zweiten Versuch. 
Durch die subkutane Immunisierung mit dem Antigen EM95 konnte die Parasitenlast in zwei Versuchen um 96,9% bzw. 98,4% gegenüber den infizierten Kontrolltieren verringert werden. Ein Einfluss der sekretorischer Einheit und der Transmembrandomain von EM95 kann aufgrund der hier durchgeführten Studien ausgeschlossen werden. 
Die subkutanen Immunisierungen mit den rekombinanten Antigenen EM95 und EMGAPDH induzierten einen hohen Antikörpertiter gegen diese Proteine, welche vorwiegend auf den IgG-Subklassen IgG1 und IgG2a beruhten. E. multilocularis  - Gesamtantigen ? spezifische Antikörper konnten nach 4wöchiger Infektionsdauer weder bei geschützten Tieren noch den infizierten Kontrollgruppen festgestellt werden. 
Aufgrund der erhöhten Ausschüttung von IFNγ nach Immunisierung mit den rekombinanten Antigenen EM95 und EMGAPDH scheint eine Beteiligung von zytotoxischen T-Zellen und NK-Zellen an den protektiven Immunmechanismen gegen eine Infektion mit E. multilocularis höchst wahrscheinlich. Werden die hier untersuchten immunologischen Parameter der vakzinierten Tiere zusammengefasst, beruhen die protektiven Mechanismen auf eine Th1-geprägte Immunantwort. Eine Beteiligung von Th2-Komponenten ist jedoch denkbar, da zumindest in einem Teil der Studien eine Detektion von IL-10 erfolgte und eine ausgeprägte IgG1 Antikörper-Bildung nach Immunisierung stattfand.
Durch den Einsatz des Plasmides pVDL9.3 gelang es in dieser Arbeit erstmalig das Metazooen-Protein EM95 des Zestoden Echinococcus multilocularis erfolgreich mittels des HämolysinA-Systems aus dem Vektor Salmonella typhimurium zu exportieren.
Durch die Immunisierung mit ZpVDL9.3EM95 konnte in einer Studie eine 78%ige Reduktion der Metazestodenlast gegenüber der infizierten Kontrollgruppe erzielt werden. Mäuse, welche mit dem EMGAPDH exprimierenden Salmonellen-Stamm ZpVDL9.3EMGAPDH immunisiert wurden, bildeten 73% weniger Zysten aus. In einem weiteren Versuch, in dem zu dem Salmonella-Vektor ZpVDL9.3EMGAPDH eine weitere subkutane Immunisierung mit EMGAPDH erfolgte, erzielte eine Abnahme der Metazestodenbildung um 87%. Eine Kontroll-Immunisierung mit S. typhimurium führte ebenfalls zu einer signifikanten Reduktion der Metazestodenlast um 68%. Eine Bildung von Antikörpern gegen die E. multilocularis ? Antigene EM95 und EMGAPDH konnte nach Immunisierung mit den Salmonella-Vektoren nicht nachgewiesen werden. Die Antikörperbildung gegen S. typhimurium dagegen war deutlich ausgeprägt. 
Eine subkutane Immunisierung post infectionem mit EM95 und Saponin als Adjuvans zu den Zeitpunkten 4dpi, 7dpi, 24dpi und 60dpi führte weder zu einer Reduktion der Metazestodenlast, noch wurde eine Veränderung in der Größe der einzelnen Zysten festgestellt. 
Die in dieser Arbeit gewonnen Erkenntnisse hinsichtlich der schützenden Eigenschaften von EM95 und EMGAPDH unter Anwendung des natürlichen Infektionsmodus erhöhen das Verständnis protektiver Immunmechanismen gegen eine Echinococcus multilocularis Infektion. Die Konstruktion eines Immunisierungssystems in Form einer Salmonella typhimurium ? Lebendvakzine, welche Metazoen-Antigene exportiert, eröffnet neue Möglichkeiten für zukünftige Immunisierungenansätze gegen diverse Parasiten.

K1 Fuchsbandwurm
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K1 Salmonella typhimurium
K1 Immunreaktion
PP Hohenheim
PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2010/489