Modelling Chlamydia infection of the cardiovascular system and the gastrointestinal tract

Lantos Ildikó
Modelling Chlamydia infection of the cardiovascular system and the gastrointestinal tract.
[Thesis] (Unpublished)

[img]
Preview
PDF (disszertáció)
Download (5MB) | Preview
[img]
Preview
PDF (tézis)
Download (471kB) | Preview
[img]
Preview
PDF (tézis)
Download (574kB) | Preview

Abstract in Hungarian

A chlamydiák széles körben elterjedt obligát intracelluláris baktériumok, melyek az emberi szem, az urogenitális és légutak fertőzését okozzák. A Chlamydia pneumoniae (Cpn) egy gyakori légúti patogén, szerepe számos krónikus nem fertőző betegség patomechanizmusában felmerült. A legintenzívebben az ateroszklerosis és a Cpn közötti kapcsolatot vizsgálták. A Cpn fertőzés ateroszklerózisban betöltött szerepének vizsgálatára hiperlipidémiás állat modelleket alkalmaznak. A kísérleteink célja az volt, hogy megvizsgáljuk a többszöri Cpn fertőzés ateroszklerózis kialakulására gyakorolt hatását ApoB100only/LDLR-/- egerekben, melyek a szérum lipid profiljukat illetően az emberi familiáris hiperkoleszterinémia legmegfelelőbb modelljének tekinthetők, és hogy összehasonlítsuk az ateroszklerotikus léziók fejlődését az ApoB100only/LDLR-/- törzsben és a leggyakrabban használt ateroszklerózis modellnek számító ApoE-/- egerekben. Cpn-val háromszor fertőzött ApoB100only/LDLR-/- egerek aorta mintáit morfometriai analízisnek vetettük alá. Életképes Cpn kimutatása céljából a leszálló aortákat RT-PCR módszerrel vizsgáltuk. A morfomertiai kiértékelés feltárta, hogy a Cpn fertőzés fokozta az ateroszklerózis fejlődését az aortagyökben és a leszálló aortában normál diétán tartott egerekben, de nem okozott fokozást magas zsír/magas koleszterol tartalmú diétán tartott egerekben. A Chlamydia 16SrRNS gén expressziójának kimutatásával életképes Cpn jelenlétét igazoltuk a fertőzött egerek aortájában. Az ateroszklerózis fokozódásának hasonló mértékét figyeltük meg, amikor összehasonlítottuk az alkalmazott fertőzési protokoll hatását ApoB100only/LDLR-/- és ApoE-/- egerekben. Következtetésképpen elmondhatjuk, hogy az ApoE-/- egerekben megfigyeltekhez hasonlóan az ApoB100only/LDLR-/- egerekben - melyek szérum lipoprotein összetételük tekintetében jobban hasonlítanak hiperkoleszterinémiás emberekhez - fokozódott az ateroszklerózis fejlődése a Cpn fertőzés hatására, ezért ez az egér törzs alkalmas modellje lehet a fertőzéssel összefüggő ateroszklerósis fokozódás vizsgálatának és további bizonyítékot szolgáltat a Cpn fertőzés proatherogén hatására egerekben. C. trachomatis a szem, az urogenitális traktus és a légutak fertőzését okozza. Ez a baktérium a leggyakrabban azonosított szexuális úton terjedő kórokozó. A tünetmentes, ismétlődő és krónikus C. trachomatis fertőzés gyakori az urogenitális traktusban, és súlyos reproduktív betegséget okozhat. A fertőzés állat modelljei és az epidemiológiai vizsgálatok azt sugallják, hogy a GI traktusban tartózkodó Chlamydia lehet az ismételt urogenitális fertőzések forrása. Ezért tanulmányoztuk a C. trachomatis urogenitális traktusban betegséget okozó szerovariánsának szaporodási tulajdonságait a human bél epitheliális Caco-2 sejtben, és vizsgáltuk a sejtek fertőzés által indukált defenzin termelését. Az immunfluoreszcens festés és a transzmissziós elektronmikroszkópia Chlamydia zárványok jelenlétét mutatta a sejtekben. Hasonló mennyiségben mutattunk ki Chlamydia DNS-t és életképes C. trachomatis-t Caco-2 sejtekben, mint a baktérium in vitro szaporítására általánosan használt gazdasejtben. A kiválasztott C. trachomatis gének kifejeződésének kinetikája elnyújtott szaporodási ciklusra utal Caco-2 sejtekben, amit a késői gének és a hősokk protein groEL-1 gén tartósan magas szinten való kifejeződése jelez. A C. trachomatis szaporodása alacsony szintű β-defensin-2 termelést váltott ki Caco-2 sejtekben, ami hozzájárulhat ahhoz, hogy a baktérium elkerülje a bélcsatornában működő immunrendszer általi felismerést. Eredményeink szerint a Caco-2 alkalmas gazdasejt a C. trachomatis szaporodásához, tehát a GI traktus a C. trachomatis baktérium tartózkodási helye lehet.

Abstract in foreign language

Chlamydiae are ubiquitous obligate intracellular bacteria causing infection in the human eyes, urogenital and respiratory tract. Chlamydia pneumoniae (Cpn) a common respiratory pathogen has been implicated in the pathomechanism of several chronic non-infectious diseases. Association between atherosclerosis and Cpn infection has been investigated most thoroughly. Hyperlipidaemia model animals have been used to elucidate the role of Cpn infection in atherosclerosis. The aims of this study were to investigate the proatherogenic effect of multiple Cpn infections in ApoB100only/LDLR-/- mice which based on the lipid profile can be regarded as the most suitable mouse model of human hypercholesterolemia, and to compare the lesion development to that in a major atherosclerosis model ApoE-/- mice. Aorta samples of ApoB100only/LDLR-/- mice infected three times with Cpn were subjected to morphometric analyses. RT-PCR was used for searching for viable Cpn was detected in the ascending aorta. Morphometric evaluation disclosed that Cpn infections exacerbated atherosclerosis development in the aortic root and descending aorta of the mice fed with normal diet but further increase in response to Cpn infection was not observed in the mice kept on high fat-high cholesterol diet. Chlamydial 16SrRNA expression showed the presence of viable Cpn in the aorta of infected animals. A similar rate of acceleration of atherosclerosis was observed when the infection protocol was applied in ApoB100only/LDLR-/- and in ApoE-/- mice. In conclusion, similarly to ApoE-/- mice, ApoB100only/LDLR-/- mice with more human relevant serum lipoprotein composition, develop increased atherosclerosis after Cpn infections thus this mouse strain can be used as a model of infection-related atherosclerosis enhancement and provide further evidence for the proatherogenic influence of Cpn in mice. C. trachomatis causes infections of the eyes, urogenital and respiratory tracts. It is the most frequently identified sexually transmitted pathogen. Asymptomatic, repeat and chronic infections with C. trachomatis are common in the urogenital tract potentially causing severe reproductive pathology. Animal models of infection and epidemiological studies suggested the gastrointestinal tract as a reservoir of chlamydiae and as a source of repeat urogenital infections. Thus, we investigated the growth characteristics of C. trachomatis urogenital serovar D in human intestinal epithelial Caco-2 cells and the infection induced defensin production. Immunofluorescence staining and transmission electron microscopy showed the presence of chlamydial inclusions in the cells. Chlamydial DNA and viable C. trachomatis were recovered from Caco-2 cells in similar quantity compared to that detected in the usual in vitro host cell of this bacterium. The kinetics of expression of selected C. trachomatis genes in Caco-2 cells indicated prolonged replication with persisting high expression level of late genes and of heat shock protein gene groEL. Replication of C. trachomatis induced moderate level of β-defensin-2 production by Caco-2 cells, which might contribute to avoidance of immune recognition in the intestine. According to our results, Caco-2 cells support C. trachomatis replication, suggesting that the gastrointestinal tract is a site of residence for these bacteria.

Item Type: Thesis (PhD)
Creators: Lantos Ildikó
Hungarian title label: A kardiovaszkuláris rendszer és a gasztrointesztinális traktus Chlamydia fertőzésének modellezése
Divisions: Doctoral School of Interdisciplinary Sciences
Discipline label: Medicine > Theoretical Medicine
Defence date label: 2018. June 21.
Uncontrolled Keywords: Chlamydia pneumoniae, infection, mouse model, ApoB100, atherosclerosis, Caco-2, Chlamydia, defensin, gastrointestinal tract, gene expression
Item ID: 9807
MTMT id: 30611754
doi: https://doi.org/10.14232/phd.9807
Date Deposited: 2018. May. 14. 08:55
Last Modified: 2020. Jun. 17. 14:48
Depository no.: B 6421
URI: http://doktori.bibl.u-szeged.hu/id/eprint/9807
Defence/Citable status: Defended.

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year