Pneumokokken-induzierte neuronale Apoptose: Neuroprotektion durch Inaktivierung des bakteriellen psaC-Gens aus dem ABC-Transporter Psa
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2006
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis 3
Verwendete Abkürzungen 5
1. Einleitung 6
1.1. Hintergrund 6
1.1.1. Epidemiologie der bakteriellen Meningitis 6
1.1.2. Komplikationen und Prognose der Erkrankung 7
1.1.3. Pathophysiologie der Pneumokokken Meningitis 8
1.1.3.1. Infektion: Kolonisierung und Invasion 9
1.1.3.2. Inflammation und Hirnschädigung 10
1.1.4. Pathogenitätsfaktoren von Streptococcus pneumoniae 11
1.1.4.1. Zellwandgebundene Faktoren 11
1.1.4.2. Toxine und Stoffwechselfaktoren: Pneumolysin und H2O2 12
1.1.5. Der Genlokus psaBCA von Streptococcus pneumoniae und die Mutante
psaC 13
1.2. Apoptose: Modelle und Mechanismen 14
1.2.1. Was ist Apoptose? 14
1.2.2. Neuronale Apoptose 16
1.2.3. Mediatoren der neuronalen Apoptose 17
1.2.3.1. Caspasen 17
1.2.3.2. Mitochondrien 19
1.2.3.3. Apoptose induzierender Faktor (AIF) 22
1.2.4. Zusammenfassung des Apoptose Modells 24
1.2.5. Neuronaler Schaden durch Apoptose bei der Pneumokokken Meningitis 26
2. Herleitung der Aufgabenstellung und Hypothesen der Arbeit 28
3. Material und Methoden 29
3.1. Methoden 29
3.1.1. Bakterien 29
3.1.2. Neuronale Zellkultur 33
3.1.3. Zelltodassays 34
3.1.3.1. Transferase mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) 34
3.1.3.2. Laktatdehydrogenase (LDH) Assay 36
3.1.3.3. Acridinorange/Ethidiumbromid Assay (AO/EB Assay) 37
3.1.4. Fluorimetrische Messung der Caspase Aktivität 39
3.1.5. Bichinconinic Acid (BCA) Assay 39
3.1.6. Kalzium 40
3.1.7. Reaktive Sauerstoffradikale 41
3.1.8. Mitochondriales Membranpotenzial 41
3.1.9. Elektronenmikroskopie 43
3.2. Material 44
4. Ergebnisse 46
4.1. Apoptose Induktion in primären Neuronen 47
4.2. Induktion von intraneuronalen Sauerstoffradikalen 56
4.3. Anstieg der intraneuronalen Kalzium Konzentration 58
4.4. Schädigung der Mitochondrien und der neuronalen Ultrastruktur 61
4.5. Keine Caspasen Aktivierung in primären Neuronen 64
4.6. Pneumolysin und Mangangehalt von R6 und psaC. 66
5. Diskussion 67
5.1. Bakterielle Zytotoxizität und Trigger der Apoptose 68
5.2. Mechanismen der Apoptose 72
5.2.1. Reaktive Sauerstoffradikale 72
5.2.2. Kalzium 77
5.2.3. Mitochondrien 80
5.2.4. Caspasen 82
5.3. Schlussfolgerungen 87
6. Zusammenfassung 92
7. Danksagung 92
8. Literatur 93
4
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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis 3
Verwendete Abkürzungen 5
1. Einleitung 6
1.1. Hintergrund 6
1.1.1. Epidemiologie der bakteriellen Meningitis 6
1.1.2. Komplikationen und Prognose der Erkrankung 7
1.1.3. Pathophysiologie der Pneumokokken Meningitis 8
1.1.3.1. Infektion: Kolonisierung und Invasion 9
1.1.3.2. Inflammation und Hirnschädigung 10
1.1.4. Pathogenitätsfaktoren von Streptococcus pneumoniae 11
1.1.4.1. Zellwandgebundene Faktoren 11
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1.1.5. Der Genlokus psaBCA von Streptococcus pneumoniae und die Mutante
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1.2. Apoptose: Modelle und Mechanismen 14
1.2.1. Was ist Apoptose? 14
1.2.2. Neuronale Apoptose 16
1.2.3. Mediatoren der neuronalen Apoptose 17
1.2.3.1. Caspasen 17
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1.2.3.3. Apoptose induzierender Faktor (AIF) 22
1.2.4. Zusammenfassung des Apoptose Modells 24
1.2.5. Neuronaler Schaden durch Apoptose bei der Pneumokokken Meningitis 26
2. Herleitung der Aufgabenstellung und Hypothesen der Arbeit 28
3. Material und Methoden 29
3.1. Methoden 29
3.1.1. Bakterien 29
3.1.2. Neuronale Zellkultur 33
3.1.3. Zelltodassays 34
3.1.3.1. Transferase mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) 34
3.1.3.2. Laktatdehydrogenase (LDH) Assay 36
3.1.3.3. Acridinorange/Ethidiumbromid Assay (AO/EB Assay) 37
3.1.4. Fluorimetrische Messung der Caspase Aktivität 39
3.1.5. Bichinconinic Acid (BCA) Assay 39
3.1.6. Kalzium 40
3.1.7. Reaktive Sauerstoffradikale 41
3.1.8. Mitochondriales Membranpotenzial 41
3.1.9. Elektronenmikroskopie 43
3.2. Material 44
4. Ergebnisse 46
4.1. Apoptose Induktion in primären Neuronen 47
4.2. Induktion von intraneuronalen Sauerstoffradikalen 56
4.3. Anstieg der intraneuronalen Kalzium Konzentration 58
4.4. Schädigung der Mitochondrien und der neuronalen Ultrastruktur 61
4.5. Keine Caspasen Aktivierung in primären Neuronen 64
4.6. Pneumolysin und Mangangehalt von R6 und psaC. 66
5. Diskussion 67
5.1. Bakterielle Zytotoxizität und Trigger der Apoptose 68
5.2. Mechanismen der Apoptose 72
5.2.1. Reaktive Sauerstoffradikale 72
5.2.2. Kalzium 77
5.2.3. Mitochondrien 80
5.2.4. Caspasen 82
5.3. Schlussfolgerungen 87
6. Zusammenfassung 92
7. Danksagung 92
8. Literatur 93
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