Das Projekt "Funktionelle Analyse von non-Resistenzfaktoren der pandemischen Extended-Spektrum Beta-Laktamase bildenden Escherichia coli-Sequenztypen ST131 und ST648" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Hygiene und Infektionskrankheiten der Tiere durchgeführt. Im letzten Jahrzehnt nahm die Prävalenz Extended-Spektrum Beta-Laktamase (ESBL) (1)- bildender Escherichia coli in Human- und neuerdings auch Tiermedizin dramatisch zu. Phylogenetische Analysen mittels Multilokus-Sequenztypisierung belegen eine Assoziation dieser multiresistenten Bakterien mit bestimmten Sequenztypen (STs). Innerhalb dieser ESBL-STs existieren pandemische klonale Linien, die in unterschiedlichsten Habitaten auftreten. Sie werden in klinischen aber auch in Wildtier- und Umwelt-proben nachgewiesen, somit unabhängig von einem konstanten Antibiotika-Selektionsdruck. Die ESBL-Linien ST131 und ST648 zeigen eine für E. coli ungewöhnliche Kombination von Resistenz und Virulenz. Dies kann der entscheidende Faktor für die pandemische Ausbreitung dieser Sequenztypen sein. Im vorliegenden Antrag sollen die zugrundeliegenden Mechanismen dieses Phänomens anhand folgender Hypothesen aufgeklärt werden: Stämme der Linien ST131 und ST648 besitzen (i) eine erhöhte-Plasmidaufnahme-Aktivität; (ii) ein phylogenetisch determiniertes Kerngenom, dessen Interaktion mit dem Plasmidgenom in erhöhter Virulenz oder Virulenz-unabhängiger Adaptation an bestimmte Habitate resultiert; (iii) im Kern- bzw. akzessorischen Genom unabhängig vom aufgenommenen Plasmid definierte Metabolismus-/Virulenzfunktionen, die eine erweiterte Habitatfunktion bedingen. Die Veri- bzw. Falsifizierung der Hypothesen erfolgt zunächst auf Basis von in silico-Analysen der DNA-Sequenzen von Plasmiden und Genomen dieser pandemischen ESBL-STs. Mit Hilfe eines in vivo Screenings im natürlichen Habitat Vogeldarm werden Wildtypstämme der ESBL-STs ausgewählt bei denen anschließend Kandidatengene aus den Bereichen Metabolismus und Virulenz deletiert werden. Die Auswahl dieser Kandidatengene wiederum erfolgt auf Transkriptom- (RNA-Sequencing) und Phänotyp-Ebene (phänotypischer Makroarray) sowie basierend auf der Genomanalyse und den in vivo Screenings. Abschließend werden diese Gene auf ihre in vivo-Relevanz mittels Deletionsmutanten in demselben Hühner-Infektionsmodell funktionell analysiert.
Das Projekt "T-Zell-abhängige Immunreaktionen in Knochenfischen - Untersuchungen am Modell Regenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Löffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Institut für Infektionsmedizin, Standort Insel Riems durchgeführt. Ziel des vorliegenden Projektes ist die Untersuchung der Funktion von T-Lymphozyten in der Immunantwort bei phylogenetisch alten Vertebraten am Modell der Regenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss). Im Projekt sollen insbesondere die Funktion des TCR/CD3-Komplexes bei der Antigenerkennung durch T-Lymphozyten, die Funktion des CD8-Moleküls bei der Interaktion mit MHC I, sowie die Funktion des CD4-Moleküls bei der Interaktion mit MHC II untersucht werden. Die Existenz dieser Moleküle wurde bereits auf mRNA-Ebene nachgewiesen, deren Transkription sowie die Expression auf der Zellmembran und die funktionelle Interaktion dieser Moleküle (CD8 - MHCI; CD4 - MHC II) ist aber bislang nicht charakterisiert worden.Im Rahmen des Projektes sollen monoklonale Antikörper gegen die o.g. Moleküle hergestellt und damit die Expression dieser Moleküle auf T-Zellen, ontogenetisch und funktionsabhängig, charakterisiert werden. Die Funktion von CD8+ bzw. CD4+ T-Lymphozyten soll nach deren Anreicherung in Funktionsassays in vitro untersucht werden. Außerdem soll die Funktion dieser Zellen nach adoptivem Transfer von stimulierten Forellen (Immunisierung mit Modellantigenen, allogene Stimulation, Virusinfektion) auf naive Rezipienten in vivo charakterisiert werden.
Das Projekt "Zellvermittelte Zytotoxizität gegen virusinfizierte und allogene Targetzellen im Forellenmodell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Löffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Institut für Infektionsmedizin, Standort Insel Riems durchgeführt. Spezifische zelluläre Immunreaktionen sind im Gegensatz zu höheren Vertebraten bei niederen Vertebraten noch nicht umfassend untersucht. Hauptziel des vorliegenden Projektes sind deshalb Untersuchungen zur spezifischen zellvermittelten Zytotoxizität gegen virusinfizierte Zellen niederer Vertebraten am Modell der Regenbogenforelle. Um den Einfluss einzelner Virusproteine auf die Induktion zytotoxischer Leukozyten zu zeigen, sollen Forellen mit Plasmid-DNA, kodierend für die Struktur- bzw. Nichtstrukturproteine des VHSV, immunisiert werden. Zur weiteren Charakterisierung der zytotoxischen Effektorzellen soll eine immunomagnetische Auftrennung der Leukozyten immunisierter Forellen in Subpopulationen erfolgen. Diese Leukozytensubpopulationen werden zunächst auf die Expression immunologisch relevanter Markergene untersucht und dann in einem definierten in vitro System aus Effektor- und Targetzellen mit identischem Haupthistokompatibilitätskomplex Klasse I (MHC I) getestet. Da Fische poikilotherme Vertebraten sind, soll unter anderem der Einfluss der Temperatur auf die spezifische zellvermittelte Zytotoxizität bestimmt werden.