title: miRNAs und bioreaktive Substanzen mit Einfluss auf Legionella pneumophila verursachte Infektionen
title: miRNAs and bioreactive substances influencing Legionella pneumophila caused infections
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Ringshandl, Stephan
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2022
Subjects: miRNAs
Infection
miRNA-107
Inhibitor
Life sciences
Biowissenschaften, Biologie
Infektion
miRNA-101
Pneumonie
Automatisierung
saure Sphingomyelinase
THP-1
Legionella pneumophila
Automatisation
Pneumonia
miRNA-106a
acidic Sphingomyelinase

description: Legionella pneumophila ist ein gramnegatives Bakterium, das sich als intrazelluläres Pathogen, neben Amöben als natürlichen Wirt, auch in alveolaren Makrophagen vermehren kann. Dort löst es das Pontiac-Fieber, oder in schwerwiegenderen Fällen die Legionärskrankheit aus, welche durch eine schwere Pneumonie charakterisiert ist. Das Ziel dieser Arbeit war es ein Hochdurchsatzverfahren zu entwickeln. Durch dieses sollte es ermöglicht werden, eine große Anzahl an Substanzen zu untersuchen und so eine erweiterte Einsicht in die Interaktion zwischen Legionellen und Makrophagen zu gewinnen. Mit dieser Methode wurden Proben einer miRNA-Library und Proben einer selbst zusammengestellten Sammlung aus bioreaktiven Substanzen untersucht. Dabei wurde das Verhältnis zwischen infizierten und nicht-infizierten Zellen sowie die Infektionsstärke abhängig von der Behandlung bestimmt. Als Versuchsmodell dienten differenzierte THP-1 Zellen um Makrophagen zu imitieren, die in Folge mit Legionella pneumophila des Stammes Corby infiziert wurden. Obwohl die Analyse der miRNA-Library technische Schwierigkeiten offenbarte, konnten mit miRNA-101-3p, miRNA-106a-5p und miRNA-107, drei miRNAs identifiziert und validiert werden, die die Infektion der Makrophagen steigerten. Über Massenspektrometrie wurden, durch die miRNAs regulierte Proteine detektiert, um Aufschluss darüber zu geben, wodurch die Steigerung der Infektion bedingt ist. In Folge zeigten sich mehrere Proteinklassen sowie Signalwege, die durch die Transfektion der miRNAs, eine veränderte Proteinkonzentration aufwiesen und eine potentielle Beteiligung in dieser Infektion haben. Durch die Analyse der bioreaktiven Substanzen wurden mit 25-hydroxy Cholesterol, H-89, Fluoxetin, Forskolin und W-7, fünf Substanzen gefunden, die in diesem Infektionskontext unbekannt waren. Da die Kontrolle Amitriptylin und Fluoxetin als Inhibitoren der sauren Sphingomyelinase agieren, wurden mit Benztropin und Perhexilin zwei weitere Substanzen getestet, die dieses Protein inhibieren. Erneut zeigte sich eine starke Reduktion der Infektionsrate, was auf die Relevanz dieses Protein während des Infektionsgeschehens hindeutet. Dies wird auch dadurch bestärkt, dass sowohl Makrophagen als auch Legionellen die Aktivität der sauren Sphingomyelinase zu regulieren scheinen. Zusammengefasst wurde in dieser Arbeit eine Screening-Methode etabliert die es, trotz Limitationen, erlaubt eine erhöhte Anzahl an Proben auf deren Einfluss auf die Legionellen-Makrophagen Interaktion zu testen. Die von den drei miRNAs sowie fünf Substanzen regulierten Proteinklassen und Signalwege geben Anhaltspunkte für die weitere Forschung.