Open Access

Upon antigen recognition by the T cell receptor (TCR), a complex signaling network orchestrated by protein-tyrosine kinases (PTKs) and protein-tyrosine phosphatases (PTPs) regulates the transmission of the extracellular signal to the nucleus. The role of the PTPs Src-homology 2 (SH2) domain-containing phosphatase 1 (SHP1, Ptpn6) and Src-homology 2 (SH2) domain-containing phosphatase 2 (SHP2, Ptpn11) have been studied in various cell types including T cells. Whereas SHP1 acts as an essential negative regulator of the proximal steps in T cell signalling, the role of SHP2 in T cell activation is still a matter of debate. Here, we analyzed the role of the constitutively active SHP2-D61Y-mutant in T cell activation using knock-in mice expressing the mutant form Ptpn11D61Y in T cells. We observed reduced numbers of CD8+ and increased numbers of CD4+ T cells in the bone marrow and spleen of young and aged SHP2-D61Y-mutant mice as well as in Influenza A Virus (IAV)-infected mice compared to controls. In addition, we found elevated frequencies of effector memory CD8+ T cells and an upregulation of the programmed cell death protein 1 (PD-1)-receptor on both CD4+ and CD8+ T cells. Functional analysis of SHP2-D61Y-mutated T cells revealed an induction of late apoptosis/necrosis, a reduced proliferation and altered signaling upon TCR stimulation. However, the ability of D61Y-mutant mice to clear viral infection was not affected. In conclusion, our data indicate an important regulatory role of SHP2 in T cell function, where the effect is determined by the kinetics of SHP2 phosphatase activity and differs in the presence of the permanently active and the temporally regulated phosphatase. Due to interaction of SHP2 with the PD-1-receptor targeting the protein-tyrosine phosphatase might be a valuable tool to enhance T cell activities in immunotherapy.

Antibiotic resistance is increasing worldwide making it necessary to search for alternative antimicrobials. Sodium bituminosulfonate is a long-known substance, whose antimicrobial inhibitory activity has recently been re-evaluated. However, to the best of our knowledge, the bactericidal mode of action of this substance has not been systematically characterized. The aim of this study was to investigate the in vitro bactericidal activity of sodium bituminosulfonate by determining the minimal bactericidal concentrations (MBC), as well as the rapidity of bactericidal effect by time-kill curves. Clinical isolates of methicillin-susceptible (MSSA, n = 20) and methicillin-resistant (mecA/mecC-MRSA, n = 20) Staphylococcus aureus were used to determine MBC by a broth microdilution method. Sodium bituminosulfonate (Ichthyol® light) was tested in double-dilution concentration steps ranging from 0.03 g/L to 256 g/L. For time-kill analysis, two reference and two clinical S. aureus strains were tested with different concentrations of sodium bituminosulfonate (1× minimal inhibitory concentration (MIC), 2× MIC, 4× MIC, 16× MIC and 256× MIC). For MSSA isolates, MBC50, MBC90 and the MBC range were 0.5 g/L, 1.0 g/L and 0.125–1.0 g/L; (MBC/MIC ratio)50, (MBC/MIC ratio)90 and the range of the MBC/MIC ratio were 4, 4 and 1–8, respectively. Among MRSA isolates, MBC50, MBC90 and the MBC range amounted to 0.5 g/L, 1.0 g/L and 0.06–1.0 g/L; (MBC/MIC ratio)50, (MBC/MIC ratio)90 and the range of the MBC/MIC ratio were 2, 4 and 1–8, respectively. Time-kill kinetics revealed a bactericidal effect after 30 min for sodium bituminosulfonate concentrations of 16× MIC and 256× MIC. The bactericidal activity against MSSA and MRSA was demonstrated for sodium bituminosulfonate. The killing was very rapid with the initial population reduced by 99.9% after only short incubation with concentrations of 16× MIC and higher.

Hand hygiene is a cornerstone of infection prevention. However, few data are available for school children on their knowledge of infectious diseases and their prevention. The aim of the study was to develop and apply a standardized questionnaire for children when visiting primary schools to survey their knowledge about infectious diseases, pathogen transmission and prevention measures. Enrolling thirteen German primary schools, 493 questionnaires for grade three primary school children were included for further analyses, comprising 257 (52.1%) girls and 236 (47.9%) boys with an age range of 8–11 years. Out of 489 children, 91.2% participants indicated that they knew about human-to-human transmissible diseases. Of these, 445 children responded in detail, most frequently mentioning respiratory and gastrointestinal diseases, followed by childhood diseases. Addressing putative hygiene awareness-influencing factors, it was worrisome that more than 40.0% of the children avoided visiting the sanitary facilities at school. Most of the children (82.9%) noted that they did not like to use the sanitary facilities at school because of their uncleanliness and the poor hygienic behavior of their classmates. In conclusion, basic infection awareness exists already in primary school age children. Ideas about the origin and prevention of infections are retrievable, however, this knowledge is not always accurate and adequately contextualized. Since the condition of sanitary facilities has a strong influence on usage behavior, the child’s perspective should be given more consideration in the design and maintenance of sanitary facilities.

Background: For years, coagulase-negative staphylococci (CoNS) were not considered a cause of bloodstream infections (BSIs) and were often regarded as contamination. However, the association of CoNS with nosocomial infections is increasingly recognized. The identification of more than 40 different CoNS species has been driven by the introduction of matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry. Yet, treatment guidelines consider CoNS as a whole group, despite increasing antibiotic resistance (ABR) in CoNS. This retrospective study provides an in-depth data analysis of CoNS isolates found in human blood culture isolates between 2013 and 2019 in the entire region of the Northern Netherlands. Methods: In total, 10,796 patients were included that were hospitalized in one of the 15 hospitals in the region, leading to 14,992 CoNS isolates for (ABR) data analysis. CoNS accounted for 27.6% of all available 71,632 blood culture isolates. EUCAST Expert rules were applied to correct for errors in antibiotic test results. Results: A total of 27 different CoNS species were found. Major differences were observed in occurrence and ABR profiles. The top five species covered 97.1% of all included isolates: S. epidermidis, S. hominis, S. capitis, S. haemolyticus, and S. warneri. Regarding ABR, methicillin resistance was most frequently detected in S. haemolyticus (72%), S. cohnii (65%), and S. epidermidis (62%). S. epidermidis and S. haemolyticus showed 50–80% resistance to teicoplanin and macrolides while resistance to these agents remained lower than 10% in most other CoNS species. Conclusion: These differences are often neglected in national guideline development, prompting a focus on ‘ABR-safe’ agents such as glycopeptides. In conclusion, this multi-year, full-region approach to extensively assess the trends in both the occurrence and phenotypic resistance of CoNS species could be used for evaluating treatment policies and understanding more about these important but still too often neglected pathogens.

Antimicrobial resistance (AMR) is a serious global health threat with extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacterales as the most critical ones. Studies on AMR in wild birds imply a possible dissemination function and indicate their potential role as sentinel animals. This study aimed to gain a deeper insight into the AMR burden of wild waterfowl by sampling semi-wild mallard ducks used as sentinels and to identify if AMR bacteria could be recommended to be added to the pathogens of public health risks to be screened for. In total, 376 cloacal and pooled fecal samples were collected from the sentinel plant over a period of two years. Samples were screened for ESBL-carrying E. coli and isolates found further analyzed using antimicrobial susceptibility testing and whole-genome sequencing. Over the sampling period, 4.26% (16/376) of the samples were positive for ESBL-producing E. coli. BlaCTX-M-1 and blaCTX-M-32 were the most abundant CTX-M types. Although none of the top global sequence types (ST) could be detected, poultry-derived ST115 and non-poultry-related STs were found and could be followed over time. The current study revealed low cases of ESBL-producing E. coli in semi-wild mallard ducks, which proves the suitability of sentinel surveillance for AMR detection in water-associated wildlife.

Cell survival and function critically relies on the fine-tuned balance of protein synthesis and degradation. In the steady state, the standard proteasome is sufficient to maintain this proteostasis. However, upon inflammation, the sharp increase in protein production requires additional mechanisms to limit protein-associated cellular stress. Under inflammatory conditions and the release of interferons, the immunoproteasome (IP) is induced to support protein processing and recycling. In antigen-presenting cells constitutively expressing IPs, inflammation-related mechanisms contribute to the formation of MHC class I/II-peptide complexes, which are required for the induction of T cell responses. The control of Toxoplasma gondii infection relies on Interferon-γ (IFNγ)-related T cell responses. Whether and how the IP affects the course of anti-parasitic T cell responses along the infection as well as inflammation of the central nervous system is still unknown. To answer this question we used triple knockout (TKO) mice lacking the 3 catalytic subunits of the immunoproteasome (β1i/LMP2, β2i/MECL-1 and β5i/LMP7). Here we show that the numbers of dendritic cells, monocytes and CD8+ T cells were reduced in Toxoplasma gondii-infected TKO mice. Furthermore, impaired IFNγ, TNF and iNOS production was accompanied by dysregulated chemokine expression and altered immune cell recruitment to the brain. T cell differentiation was altered, apoptosis rates of microglia and monocytes were elevated and STAT3 downstream signaling was diminished. Consequently, anti-parasitic immune responses were impaired in TKO mice leading to elevated T. gondii burden and prolonged neuroinflammation. In summary we provide evidence for a critical role of the IP subunits β1i/LMP2, β2i/MECL-1 and β5i/LMP7 for the control of cerebral Toxoplasma gondii infection and subsequent neuroinflammation.

Abstract Multiple G‐tracts within the promoter region of the c‐myc oncogene may fold into various G‐quadruplexes with the recruitment of different tracts and guanosine residues for the G‐core assembly. Thermodynamic profiles for the folding of wild‐type and representative truncated as well as mutated sequences were extracted by comprehensive DSC experiments. The unique G‐quadruplex involving consecutive G‐tracts II–V with formation of two one‐nucleotide and one central two‐nucleotide propeller loop, previously proposed to be the biologically most relevant species, was found to be the most stable fold in terms of its Gibbs free energy of formation at ambient temperatures. Its stability derives from its short propeller loops but also from the favorable type of loop residues. Whereas quadruplex folds with long propeller loops are significantly disfavored, a snap‐back loop structure formed by incorporating a 3’‐terminal guanosine into the empty position of a tetrad seems highly competitive based on its thermodynamic stability. However, its destabilization by extending the 3’‐terminus questions the significance of such a species under in vivo conditions.

Abstract Platelets are small anucleate blood cells with a life span of 7 to 10 days. They are main regulators of hemostasis. Balanced platelet activity is crucial to prevent bleeding or occlusive thrombus formation. Growing evidence supports that platelets also participate in immune reactions, and interaction between platelets and leukocytes contributes to both thrombosis and inflammation. The ubiquitin‐proteasome system (UPS) plays a key role in maintaining cellular protein homeostasis by its ability to degrade non‐functional self‐, foreign, or short‐lived regulatory proteins. Platelets express standard and immunoproteasomes. Inhibition of the proteasome impairs platelet production and platelet function. Platelets also express major histocompatibility complex (MHC) class I molecules. Peptide fragments released by proteasomes can bind to MHC class I, which makes it also likely that platelets can activate epitope specific cytotoxic T lymphocytes (CTLs). In this review, we focus on current knowledge on the significance of the proteasome for the functions of platelets as critical regulators of hemostasis as well as modulators of the immune response.

Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight-mass spectrometry (MALDI-TOF MS)-based direct-on-target microdroplet growth assay (DOT-MGA) was recently described as a novel method of phenotypic antimicrobial susceptibility testing (AST). Here, we developed the application of MALDI-TOF MS-based DOT-MGA for Gram-positive bacteria including AST from agar cultures and directly from positive blood cultures (BCs) using the detection of methicillin resistance as example. Consecutively collected, a total of 14 methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and 14 methicillin-susceptible S. aureus (MSSA) clinical isolates were included. Furthermore, a collection of MRSA challenge strains comprising different SCCmec types, mec genes, and spa types was tested. Blood samples were spiked with MRSA and MSSA and positive BC broth processed by three different methods: serial dilution of BC broth, lysis/centrifugation, and differential centrifugation. Processed BC broth was directly used for rapid AST using DOT-MGA. Droplets of 6 μl with and without cefoxitin at the EUCAST breakpoint concentration were spotted in triplicates onto the surface of a MALDI target. Targets were incubated in a humidity chamber, followed by medium removal and on-target protein extraction with formic acid before adding matrix with an internal standard as a quality control (QC). Spectra were acquired and evaluated using MALDI Biotyper software. First, tests were considered as valid, if the growth control achieved an identification score of ≥1.7. For valid tests, same score criterion was used for resistant isolates when incubated with cefoxitin. An identification score <1.7 after incubation with cefoxitin defined susceptible isolates. On-target protein extraction using formic acid considerably improved detection of methicillin resistance in S. aureus and DOT-MGA showed feasible results for AST from agar cultures after 4 h incubation time. Comparing the different processing methods of positive BC broth, lysis/centrifugation method with a final dilution step 10–1 of the 0.5 McFarland suspension resulted in best test performance after 4 h incubation time. Overall, 96.4% test validity, 100% sensitivity, and 100% specificity were achieved for detection of methicillin resistance in clinical isolates. All strains of the MRSA challenge collection were successfully tested as methicillin-resistant. This first study on Gram-positive organisms showed feasibility and accuracy of MALDI-TOF MS-based DOT-MGA for rapid AST of S. aureus from agar cultures and directly from positive BCs.

Im Rahmen vorliegender Dissertation wurde das intrazelluläre Überleben von S. aureus in Makrophagen charakterisiert. Dabei lag ein Schwerpunkt auf der Verwendung von primären murinen Knochenmarkmakrophagen, deren Interaktion mit S. aureus bisher wenig beschrieben ist. Die Internalisierung und Persistenz von S. aureus in primären Makrophagen könnte dabei als Pathogenitätsmechanismus für die therapieresistenten und persistierenden, sowie rekurrenten Infektionen relevant sein, die der Erreger neben den klassischen Manifestationen einer S. aureus-Infektion hervorruft. In diesem Zusammenhang sollte auch diskutiert werden, ob es sich bei S. aureus um ein typisches fakultativ intrazelluläres Bakterium handelt. Zunächst wurde anhand eines in-vitro-Infektionsmodells gezeigt, dass verschiedene S. aureus–Stämme in einer murinen Makrophagen-Zelllinie, sowie in primären murinen Knochenmark-Makrophagen mindestens 5 Tage unter langsamer Reduktion der anfänglichen Keimzahl überleben können. Der als Kontrollstamm eingesetzte KNS-Vertreter S. epidermidis ATCC 12228 konnte etwa 3 Tage intrazellulär nachgewiesen werden. Die gleichen S. aureus-Stämme wurden bezüglich ihrer Internalisierungsrate untersucht. Dabei zeigte sich, dass die S. aureus-Stämme Newman und RN 6390 im Vergleich zu den S. aureus ATCC-Stämmen 25923, 12600 und 29213 deutlich geringer internalisiert wurden. Sogar S. epidermidis ATCC 12228 wies ihnen gegenüber eine höhere Phagozytoserate auf. Dies verdeutlicht die Begrenzbarkeit von Studien, in denen unterschiedliche S. aureus-Stämme untersucht werden. Die geringen Internalisierungsraten von Newman und RN 6390 lassen sich dabei aus ihren bekannten regulatorischen bzw. funktionellen Gendefekten erklären. Im Rahmen dieser Arbeit wurde darüber hinaus ein Infektionsmodell entwickelt, in dem Makrophagen von BALB/c- und C57BL/6-Mäusen vergleichend bezüglich Phagozytose und intrazellulärem Überleben von S. aureus untersucht wurden. Anders als uns von in-vivo-Infektionsmodellen mit S. aureus bekannt ist, zeigten sich in-vitro keine Unterschiede in der Eliminationsfähigkeit von primären Knochenmarkmakrophagen von C57BL/6- und BALB/c-Mäusen gegenüber intrazellulärem S. aureus. Die genetisch bedingte unterschiedliche Empfänglichkeit der verschiedenen Mausstämme gegenüber einer S. aureus-Infektion beruht wahrscheinlich nicht auf den unterschiedlichen bakteriziden Mechanismen der Makrophagen. Es erfolgten weiterhin Experimente mit primären Knochenmarkmakrophagen von Mäusen mit Defekten im iNOS Gen bzw. der gp91 Untereinheit der NADPH-Oxidase, um die Makrophagen-spezifischen Abwehrmechanismen gegenüber einer S. aureus-Infektion genauer zu charakterisieren. Dabei konnte kein Effekt von bakteriziden oxidativen, oder nitrosativen Effektormechanismen des Makrophagen auf die Phagozytose, oder das intrazelluläre Überleben von S. aureus festgestellt werden, obwohl S. aureus die NO-Produktion in Makrophagen induzierte. Zur Untersuchung der bakteriellen Regulation in der Interaktion mit Makrophagen wurden schließlich S. aureus-Stämme mit Mutationen in den globalen regulatorischen Systemen agr bzw. sae eingesetzt. Agr und sae sind essentielle Regulatoren der S. aureus-Pathogenitätsfaktoren. In vorliegenden Ergebnissen zeigte sich deren Einfluss vor allem bezüglich der Phagozytoserate. Das intrazelluläre Überleben hingegen wurde nur unwesentlich beeinflusst. Während sae sich als entscheidend für die Internalisierung erwies, zeigte agr einen gegensätzlichen Effekt. Agr zeigte sich hingegen verantwortlich für die initiale, kurzzeitige Proliferation von S. aureus in Makrophagen. Weiterhin stellten sich das S. aureus-Oberflächenprotein FnBPA, als auch das extrazelluläre Matrixprotein Fibronektin für die Internalisierung in primäre Makrophagen als essentiell heraus. Diese Ergebnisse zeigten, dass die intrazelluläre Aufnahme von S. aureus in Makrophagen durch verschiedene bakterielle Komponenten stark beein flusst wird.

Die Segmentierung des Influenza-A-Virusgenoms und die damit verbundene Möglichkeit des Reassortments sind von großer Bedeutung für die Adaptation an einen neuen Wirt und die Entstehung von Pandemien. So wurden verschiedene Influenza-Pandemien des letzten Jahrhunderts durch ein humanes Virus ausgelöst, das mindestens das Hämagglutinin (HA) eines aviären Influenza-A-Virus übernommen hatte. Mit Hilfe der Reversen Genetik ist es möglich, den Austausch von Segmenten zwischen verschiedenen Influenza-Viren detailliert zu untersuchen. Es können Erkenntnisse zur Art und Häufigkeit von Reassortments gewonnen werden, die zu einem besseren Verständnis der Entstehung potentiell pandemischer Viren führen. In der vorliegenden Arbeit wurde zunächst die revers-genetische Methode der target-primed plasmid amplification erfolgreich zur Generierung des vollständigen Plasmidsatzes des c-DNA-Genoms des humanen Influenza-A-Virus A/Denver/57 (H1N1) angewendet. Die Funktionsfähigkeit des klonierten Plasmidsatzes konnte durch Kotransfektionsexperimente gezeigt werden. In einem nächsten Schritt wurde eine PCR etabliert, welche die simultane Amplifikation der cDNA der NS-, M-, NA- und NP-Segmente eines beliebigen Influenza-A-Virus ermöglicht und damit die zeitaufwendige Klonierung der Influenza-Gene deutlich beschleunigt. Dafür wurde ein Primerpaar entwickelt, das an die konservierten Termini der Gensegmente bindet, aber am 3-Ende um die Gen-spezifischen Nukleotide verkürzt ist. Mit den entwickelten Primern kann außerdem das komplette Neuraminidase-Gen unabhängig vom Subtyp amplifiziert werden. In einer Reassortmentstudie konnte die etablierte PCR zur effektiven Genotypisierung eingesetzt werden. Gegenstand der Reassortmentstudie war die Frage, ob sich ältere und jüngere aviäre Stämme in ihrer Fähigkeit, ihr HA an einen humanen Stamm abzugeben, unterscheiden. Außerdem sollte untersucht werden, welche Segmente mit dem aviären HA kosegregieren. Dafür wurden Doppelinfektionsversuche mit jeweils einem der beiden aviären Influenza-Viren A/Duck/Ukraine/1/63 (H3N8) (DkUkr63) bzw. A/Mallard/Germany/Wv64-67/05 (H3N2) (MallGer05) und dem humanen Influenza-Virus A/Hongkong/1/68 (H3N2) (Hk68) durchgeführt. Das Einführen einer Elastase-abhängigen HA-Schnittstelle in das humane Virus Hk68 ermöglichte eine effektive Selektion von Reassortanten mit aviärem HA. Unter den jeweils 21 untersuchten Plaqueisolaten gab es 16 (DkUkr63) bzw. 18 (MallGer05) Reassortanten, die mindestens das aviäre HA erworben hatten. Geringe Häufigkeiten des Auftretens bestimmter Reassortanten lieferte Hinweise bezüglich Beschränkungen im Reassortment. Bei der Genotypisierung der Plaqueisolate wurden für DkUkr63 sieben und für MallGer05 vierzehn verschiedene Reassortantenspezies gefunden. Dies deutet darauf hin, dass der Austausch der Segmente von DkUkr63 gegenüber denen von MallGer05 stärker eingeschränkt ist. Bemerkenswert war die häufige Kosegregation des NA mit HA beider Vogelviren. Die Wachstumskinetik auf humanen A549-Zellen zeigte darüber hinaus auch eine gute Replikation für alle HA/NA-Reassortanten. Beide Viren geben also ihr HA wie auch ihr NA leicht an einen humanen Stamm ab. Andererseits war die geringe Häufigkeiten von PB2- im Vergleich zu PB1-Reassortanten auffällig. Dies deutet darauf hin, dass der Austausch des PB2-Segments im Vergleich zu PB1 stärker eingeschränkt ist. Eine der am besten replizierenden Reassortanten wies mit PB1, HA und NA von DkUkr63 die gleiche Genkonstellation auf wie das Pandemievirus der Asiatischen Grippe von 1957. Die Auswertung der Plaque-Morphologie ergab, dass die Plaque-Größe der Reassortanten von der Herkunft des NA abhängig ist. Verglichen mit dem eingeschränkten Wachstum des aviären Elternvirus DkUkr63 zeigten die meisten seiner Reassortanten ein besseres Wachstum auf humanen A549-Zellen. Das jüngere aviäre Elternvirus MallGer05 erreicht fast den Endtiter des humanen Hk68 und auch die meisten Reassortanten zeigten mit Hk68 vergleichbare Endtiter. Es wurden aber für beide Vogelviren auch einige Reassortanten gefunden, deren Replikation deutlich vermindert war, was auf eine geringe Kompatibilität der jeweiligen Segmente hindeutet. Sowohl für den älteren als auch für den jüngeren aviären Elternstamm wurden unter den gewählten Selektionsbedingungen verschiedene HA-Reassortanten mit guter Replikationsfähigkeit gefunden. Dementsprechend könnten auch unter natürlichen Bedingungen sogar niedrig pathogene aviäre Influenza-A-Viren mit geringer Adaptation an einen humanen Wirt bei Koinfektionen mit humanen Viren zur Bildung von neuen, potentiell pandemischen Viren beitragen.

Ziel dieser Arbeit war die funktionelle Charakterisierung von zwei putativen Virulenzgenen von Burkholderia pseudomallei. Es wurde ein klassischer LysR-Typ Transkriptionsregulator (BPSL0117) mittels Tn5 Mutagenese als wichtiger Virulenzfaktor gefunden und mit verschiedenen in vitro, in vivo und weiterer molekularer Methoden wie gelfreie Proteomics untersucht. Daneben wurde ein hypothetisches Protein (BPSS1528 = bapA) mit unbekannter Funktion aus einen Typ-III-Sekretionssystem gezielt deletiert und funktionell beschrieben. Diese Mutante wies letztlich keine eingeschränkte Virulenz im Vergleich zum Wildtypstamm aus.

Bei dem gramnegativen Pathogen Burkholderia pseudomallei, auch bekannt als Erreger der ‘Melioidose’, handelt es sich um einen saprophytischen Bodenbewohner, der in den tropischen und subtropischen Regionen Südostasiens und Nordaustraliens endemisch verbreitet ist. Als fakultativ intrazellulärer Erreger ist B. pseudomallei neben einer Vielzahl nicht phagozytierender Zellen auch in professionellen Phagozyten zur Replikation fähig. In Makrophagen sind cytosolische NOD-like Rezeptoren (NLR) als Bestandteil der angeborenen Immunabwehr maßgeblich an der Erkennung intrazellulärer Gefahrensignale beteiligt. Bei entsprechender Signalgebung wird durch Assemblierung eines als ‘Inflammasom’ bezeichneten Multiproteinkomplexes die Rekrutierung und nachfolgende Autoaktivierung von Caspase-1 bewirkt. Nach Infektion mit B. pseudomallei geht die Aktivierung von Caspase-1 in Verbindung mit dem NOD-like Rezeptor Nlrp3 mit der Prozessierung und Sekretion der Cytokine IL-1β und IL-18 einher, wohingegen der Sensor Nlrc4 in erster Linie für die Induktion einer inflammatorischen Form des Zelltodes namens ‘Pyroptose’ verantwortlich ist. Da der Knockout von Caspase-1 bei muriner Melioidose einen signifikanten Anstieg der Mortalitätsrate nach sich zieht, sollten in der vorliegenden Arbeit Caspase-1-vermittelte Effektormechanismen gegenüber B. pseudomallei näher untersucht werden. Infolge der Infektion muriner C57BL/6 Makrophagen mit B. pseudomallei wurde bereits 60 Minuten post infectionem eine Caspase-1 und -9-abhängige Prozessierung von Caspase-7 sowie des DNA-Reparaturenzyms PARP deutlich. Als verantwortlicher Sensor ist hierbei der NOD-like Rezeptor Nlrc4 identifiziert worden. Obwohl in Caspase-1/11 knockout Makrophagen während der Frühphase der Infektion keine Spaltprodukte der drei genannten Caspasen vertreten waren, konnte zu späteren Zeitpunkten eine massive Aktivierung der apoptotischen Caspasen-8, -9, -3 und -7 sowie der Stress-induzierten MAP-Kinasen JNK und p38 beobachtet werden. Vergleichende Proteomanalysen B. pseudomallei-infizierter C57BL/6 Makrophagen ließen ebenfalls eine verstärkte Expression proapoptotischer und proinflammatorischer Signalmoleküle in Caspasen-1/11-defizienten Makrophagen erkennen. Im Gegensatz dazu wies der Knockout von Caspase-7 nach Infektion mit B. pseudomallei weder in vitro noch in vivo einen charakteristischen Phänotyp auf. Im Vergleich zu B. pseudomallei konnte durch die Infektion mit der avirulenten Spezies Burkholderia thailandensis erst bei verhältnismäßig hohen Infektionsdosen eine sichtbare Prozessierung der Caspasen-1, -9 und -7 in C57BL/6 Makrophagen erreicht werden. Darüber hinaus wurde trotz einem mit B. pseudomallei vergleichbaren Replikationsvermögen, ein geringeres Maß an Pyroptose in B. thailandensis - infizierten Makrophagen nachgewiesen. Zur Identifizierung, welche bakteriellen Komponenten von B. pseudomallei für die Aktivierung von Caspase-1 verantwortlich sind, wurden zwei Deletionsmutanten der Bsa T3SS-Proteine BopE und BsaK hergestellt. Dem Bsa T3SS konnte in vorausgehenden Studien eine wesentliche Funktion für die Virulenz von B. pseudomallei im Tiermodell zugeschrieben werden und dessen Bestandteile weisen Homologien zu den Inv/Mxi-Spa-Sekretionssystemen von S. typhimurium und S. flexneri auf. Die Aktivierung der Caspasen-1, -9 und -7 sowie die Spaltung von PARP wurde durch die Infektion muriner Makrophagen mit der Mutante des ‘inner rod proteins’ BsaK vollständig aufgehoben, wohingegen die Mutagenese des Effektors BopE keinen Einfluss ausübte. Neben einer verminderten Freisetzung von LDH und IL-1β konnte dabei auch ein Anstieg der intrazellulären Keimzahl in ΔBsaK-infizierten Makrophagen verzeichnet werden. Demgegenüber führte die Verwendung einer Flagellin-Transposonmutante lediglich zu einer Reduktion der B. pseudomallei-induzierten Prozessierung der Caspase-1, -9 und -7 sowie der Spaltung von PARP. Mittels Überexpressionsstudien in HEK-293 Zellen konnte ferner die potentielle Fähigkeit des Bsa T3SS-Effektors BopE zur Aktivierung von Caspase-1 in Abhängigkeit von der Funktionalität der BopE-eigenen GEF-Domäne demonstriert werden. In verschiedenen in vivo Experimenten wurde gezeigt, dass ΔBsaK-infizierte BALB/c Mäuse im Vergleich zum Wildtyp und in Verbindung mit geringen Keimzahlen in Lunge, Leber und Milz durch eine signifikant verminderte Mortalitätsrate sowie eine Reduktion proinflammatorischer Mediatoren gekennzeichnet sind. Insgesamt betrachtet zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass BsaK, als strukturelle Komponente des Bsa Typ-III-Sekretionsapparates, in murinen Makrophagen sowohl für die B. pseudomallei-induzierte Aktivierung der Caspasen-1, -9 und -7 durch das Nlrc4-Inflammasom als auch den nachfolgenden pyroptotischen Zelltod verantwortlich ist. Durch die Attenuierung der BsaK-Mutante im Mausmodell wird gleichzeitig die Bedeutung von Typ-III-Sekretionssystemen für die Virulenz pathogener Bakterien unterstrichen.

Das gramnegative Bakterium Burkholderia pseudomallei ist der Erreger der Melioidose. Die Virulenz von B. pseudomallei steht in engem Zusammenhang mit dessen Fähigkeit,intrazellulär überleben zu können. B. pseudomallei verfügt über eine Vielzahl von Sekretionssystemen, von denen das Typ-III-Sekretionssytem-3 (T3SS-3) und das Typ-VI-Sekretionssystem-1 (T6SS-1) eine wichtige Rolle für den intrazellulären Überlebenszyklus und die Virulenz des Erregers im Säuger spielen. Das Gen bsaU ist im Gencluster des T3SS-3 und das Gen BPSS1504 im Cluster des T6SS-1 lokalisiert. Beide gehören nicht zu den konservierten Genen dieser Sekretionssysteme und kodieren für hypothetische Proteine mit unbekannter Funktion. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Rolle von bsaU und BPSS1504 im intrazellulären Lebenszyklus von B. pseudomallei und für die Virulenzeigenschaften dieses Erregers näher zu untersuchen, sowie Hinweise auf die Funktionen der durch bsaU und BPSS1504 kodierten Proteine zu gewinnen. Hierfür wurden markerlose Deletionsmutanten der Gene bsaU und BPSS1504 hergestellt und die Mutanten B. pseudomallei ΔBPSS1504 und B. pseudomallei ΔbsaU komplementiert. Die Mutante B. pseudomallei ΔBPSS1504 zeigte im Zellkulturmodel Defekte in der intrazellulären Replikation, eine reduzierte Zytotoxizität und war unfähig, die Bildung von vielkernigen Riesenzellen zu induzieren, während die Fähigkeit Aktinpolymerisationen zu induzieren scheinbar nicht von der BPSS1504-Deletion beeinträchtigt wurde. Die Charakterisierung von B. pseudomallei ΔBPSS1504 in vivo zeigte eine etwa 1000-fache Virulenzattenuierung nach intranasaler Infektion von BALB/c-Mäusen. Durch Komplementation von BPSS1504 konnte der Wildtyp-Phänotyp wieder hergestellt werden. Ähnliche Phänotypen wie die von B. pseudomallei ΔBPSS1504 wurden kürzlich auch von Mutanten des T6SS-1-Effektorproteins Hcp1, der T6SS-1-Strukturkomponenten TssA/B und der T6SS-1 Regulatoren VirA/G und BprC berichtet. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass B. pseudomallei ΔBPSS1504 eine normale Expression von Schlüsselgenen des T6SS-1 inklusive hcp1, vgrG, tssA und dessen Regulatoren virA/G, bprC und bsaN aufwies. Weiterhin wies eine normale Hcp1-Sekretion darauf hin, dass die Funktionalität des T6SS-1 nicht von der BPSS1504-Deletion von beeinträchtigt wurde. Diese Daten legen nahe, dass die beobachteten Phänotypen von B. pseudomallei ΔBPSS1504, im Gegensatz zu den Phänotypen bisher bekannter Mutanten des T6SS-1,unabhängig von Hcp1 sind. Des Weiteren blieb auch die Funktion des T3SS-3 von der BPSS1504-Deletion unbeeinträchtigt, da das T3SS-3-Effektorprotein BopE und das Translokatorprotein BipD von B. pseudomallei ΔBPSS1504 normal sekretiert wurden. Ähnlich wie bei B. pseudomallei ΔBPSS1504, jedoch weniger stark ausgeprägt,konnten auch bei B. pseudomallei ΔbsaU Einschränkungen in der intrazellulären Replikation, eine verringerte Zytotoxizität sowie eine verzögerte Induktion der Riesenzellbildung gefunden werden. Die reduzierte Zytotoxizität von B. pseudomallei ΔbsaU ging mit Defekten in der Aktivierung der apoptotischen Caspase-7 sowie der pyroptotischen Caspase-1 einher. B. pseudomallei ΔbsaU konnte, wie Mutanten der T3SS-3-Gene bsaZ,bsaQ und bipD nur verzögert aus dem Endolysosomen ausbrechen. Dieser Effekt konnte durch Komplementation des bsaU-Gens zumindest teilweise wieder aufgehoben werden, was zeigt, dass es sich hierbei nicht um polare Effekte auf andere Gene handelt.

Für die Bekämpfung bakterieller Infektionen ist das angeborene Immunsystem von essenzieller Bedeutung. Im Rahmen dieser Promotion wurden murine angeborene Immunmechanismen bei systemischer Infektion mit Burkholderia pseudomallei, dem gram-negativen Erreger der Melioidose, sowie pulmonaler Infektion mit dem gram-positiven Erreger Staphylococcus aureus bei genetisch heterogenen BALB/c- und C57BL/6-Mäusen untersucht. Für in vitro-Untersuchungen wurde zunächst im ersten Teil eine Methode zur serumfreien Kultivierung von primären Makrophagen aus murinen Knochenmarkstammzellen unter Verwendung des lipoproteinreduzierten Serumsupplements Panexin® etabliert. Derart kultivierte Makrophagen von BALB/c- und C57BL/6-Mäusen wiesen wichtige Effektor-funktionen wie die Fc-Rezeptor-vermittelte Phagozytose und bakterizide Aktivität auf. Außerdem gelang es, die in der Literatur unter FCS-Bedingungen beschriebenen polarisierten Makrophagen-Phänotypen auch unter serumfreien Bedingungen funktionell nachzuweisen. So wiesen C57BL/6-Makrophagen im Vergleich zu BALB/c-Makrophagen ein deutlich höheres bakterizides Potenzial gegenüber B. pseudomallei auf und produzierten größere Mengen des zytotoxischen Stickoxids, unterschieden sich jedoch nicht in ihrer Fähigkeit, E. coli zu eliminieren. Im zweiten Teil der Arbeit konnte mithilfe dieses standardisierten Zellkultursystems gezeigt werden, dass Caspase-1 bereits in der Frühphase der B. pseudomallei-Infektion IFNγ-unabhängig für die bakterizide Potenz der Makrophagen erforderlich ist, die Caspase-1-Aktivität andererseits im gleichen Zeitraum jedoch eine Zunahme des zytotoxischen Erregereffektes verursacht. Durch die gestörte intrazelluläre Erregerelimination unmittelbar nach Infektion kam es im weiteren zeitlichen Verlauf zur Zunahme des erregerabhängigen Zelltodes, für den in der Literatur allerdings ursächlich auch das Fehlen verzögerter Caspase-1-abhängiger protektiver Effekte diskutiert wird. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Caspase-1 eine essenzielle Bedeutung für die in vivo-Resistenz und Generierung der inflammatorischen Zytokinantwort hat, welche zur Überwindung der akuten Infektion beiträgt. Während die Caspase-1-Expression bei unterschiedlich empfänglichen BALB/c- und C57BL/6-Makrophagen nach Infektion vergleichbar war, könnte die gesteigerte IL-1β-Produktion bei resistenteren C57BL/6-Makrophagen darauf hinweisen, dass unterschiedliche Aktivitäten des Enzyms in Mausstämmen mit unterschiedlichen genotypischen Eigenschaften den Verlauf der murinen Melioidose beeinflussen. Im letzten Teil dieser Dissertation wurde erstmals am Beispiel von BALB/c- und C57BL/6-Mäusen ein vergleichendes S. aureus-Pneumoniemodell entwickelt, bei dem BALB/c-Mäuse neben einer höheren Empfänglichkeit auch eine verminderte Fähigkeit aufwiesen, den Erreger aus der Lunge zu eliminieren. Während neutrophile Granulozyten für das Überleben erforderlich waren und die Organkeimzahlen signifikant zu reduzieren vermochten, steigerten Makrophagen die Mortalität, ohne jedoch Einfluss auf die Bakterienelimination zu haben. Für diese Mortalitätszunahme könnte eine überschießende Zytokinantwort mit der Folge eines Zytokinschocks verantwortlich sein. Schließlich wurde gezeigt, dass das bakterielle sae-Regulon, welches die Expression verschiedener bakterieller Proteine steuert, sowohl für die Virulenz, als auch für die intrapulmonale Persistenz des Erregers in diesem Infektionsmodell von entscheidender Bedeutung ist. Die zu beobachtenden Unterschiede in Mortalität und Organkeimzahlen belegen zugleich, dass das etablierte Mausmodell eine für die Untersuchung bakterieller Virulenzfaktoren ausreichende Sensitivität aufweist.

Makrophagen spielen eine essentielle Rolle bei Entzündungsprozessen sowie bei der Aktivierung von Abwehrmechanismen gegenüber bakteriellen Infektionen. Als Antwort auf inflammatorische Cytokine und bakterielle Produkte setzen Makrophagen Stickstoffmonoxid (NO) und reaktive Sauerstoffverbindungen (ROS) frei, die sowohl redox-sensitive Signaltransduktionswege vermitteln als auch Zellschäden induzieren. Ein wichtiger Bestandteil des zellulären Abwehrsystems stellen unter anderem die ubiquitär exprimierten Peroxiredoxine (Prxs) dar. Sie bilden eine Familie von sechs Thiol-abhängigen Peroxidasen, die Wasserstoffperoxid, organische Peroxide sowie reaktive Stickstoffverbindungen reduzieren können. Neben ihrer antioxidativen Funktion sind sie in die Regulation der Zellproliferation, Signaltransduktion sowie Apoptose involviert. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass Peroxiredoxine in Knochenmarkmakrophagen (bone marrow-derived macrophages; BMM) von BALB/c- und C57BL/6-Mäusen konstitutiv exprimiert werden und die Stimulation mit Lipopolysaccharid (LPS) und Interferon γ (IFNγ) zu einer Änderung der Genexpression von Prxs führt. Während in C57BL/6 BMM die Induktion der Genexpression von Prx 1, 2, 4 und 6 durch LPS und IFNγ von der induzierbaren NO-Synthase (iNOS) abhängig war, konnte in BALB/c BMM nur eine iNOS-abhängige Induktion der Prx 1- und Prx 6-Genexpression nachgewiesen werden. Des Weiteren wurde untersucht, ob die Tyrosinkinase JAK2, Tyrosinkinasen der Src-Familie, die Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K), Proteinkinase C-Isoenzyme sowie p44/42 MAPK, p38 MAPK und c-Jun-N-terminalen Kinase (JNK) an der LPS- und IFNγ-induzierten Genexpression von Prx 1, 5 und 6 beteiligt sind. Außerdem konnte erstmals gezeigt werden, dass die Genexpression von Prx 6 durch Nrf2- (nuclear factor-erythroid 2p45 (NF-E2)-related factor 2-) Aktivatoren induzierbar ist und der Genknockout von Nrf2 die LPS- und IFNγ-vermittelte Induktion von Prx 6 in Makrophagen herabsetzt. Des Weiteren war die cytosolische Phospholipase A(2) (cPLA(2)) in die Regulation der LPS- und IFNγ-induzierten Transkription von Prx 5 und Prx 6 involviert. Die Hemmung der stromabwärts der cPLA(2)-gelegenen Cyclooxygenase-Enzyme (COX) führte zu einer signifikanten Abnahme der Prostaglandin (PG) E2-Sekretion sowie der Genexpression von Prx 6. Im Gegensatz dazu resultierte exogen zugeführtes PGD(2)-, PGE(1)-, PGE(2)-, PGF(2α), PGA(1), PGA(2) oder 15-deoxy-Δ12,14-PGJ(2) in einer konzentrations- und zeitabhängigen Zunahme des Prx 6-Transkriptes. Es konnte festgestellt werden, dass an der Regulation der PGD2- und PGE2-induzierten Prx 6-Genexpression die Adenylylzyklase und durch sie generiertes cAMP beteiligt sind, aber die durch cAMP-aktivierbare Proteinkinase A sowie Epac (exchange protein directly activated by cAMP) keine essentielle Bedeutung für die Prx 6-Genregulation besitzen. Die Untersuchungen der Regulation der PGE2- oder PGD2-induzierten Prx 6-Transkription zeigten weiterhin die Beteiligung der JAK2, PI3K, p38 MAPK und einiger Isoenzyme der PKC sowie die Bedeutung von Nrf2 für die Induktion der Genexpression von Prx 6 durch konventionelle und Cyclopentenon-Prostaglandine. In dieser Arbeit wurde zudem der Nachweis erbracht, dass durch die Infektion mit dem Pathogen Burkholderia pseudomallei, das als Modellorganismus Gram-negativer, intrazellulärer Erreger dient, die Genexpression von Prx 1, 5 und 6 in IFNγ-aktivierten Makrophagen von C57BL/6- und BALB/c-Mäusen induziert wird, wobei die mRNA-Induktion von Prx 1 und Prx 6 stärker in C57BL/6 als in BALB/cBMM erhöht wird. In IFNγ-aktivierten und B. pseudomallei-infizierten Makrophagen zeigte sich sowohl eine NO-abhängige Induktion der Prx 1- und Prx 6-Transkription und eine Abhängigkeit der Prx 5- und Prx 6-Genexpression von der NADPH-Oxidase-gebildeten ROS als auch eine Beteiligung von COX-1 und COX-2 an der durch B. pseudomallei-erhöhten mRNA-Expression von Prx 6. IFN&gamma-aktivierte Makrophagen, die mit Stämmen der virulenten Burkholderia-Spezies pseudomallei infiziert wurden, verfügten in den meisten Fällen über eine verstärkte Geninduktion von Prx 6, sowie iNOS- und COX-2-Proteinexpression gegenüber Makrophagen, die mit Stämmen der avirulenten Burkholderia-Spezies thailandensis infiziert wurden. Darüber hinaus zeichneten sich B. thailandensis- im Vergleich zu B. pseudomallei-infizierte BMM überwiegend durch eine geringere Genexpression und Sekretion verschiedener proinflammatorischer Cytokine wie IL-1beta, IL-6 und TNFalpha aus.

Burkholderia pseudomallei ist ein gram-negatives Stäbchenbakterium, das in tropischen und subtropischen Gebieten endemisch ist. Bedeutung erlangte das Bakterium als Modellorganismus für intrazelluläres Überleben. Als solches ist B. pseudomallei in der Lage in Wirtszellen einzudringen, sich aus dem Phagolysosom zu befreien, im Zytosol zu replizieren, Aktinschweife zu induzieren und sich von Zelle zu Zelle auszubreiten. B. pseudomallei ist der Verursacher der Melioidose, einer Erkrankung mit sehr unterschiedlichen klinischen Verläufen. Sowohl schwere, septische Formen mit hoher Mortalität aber auch milde chronische Manifestationen treten auf. Trotz zunehmender Beachtung in der Öffentlichkeit sind die molekularen Details seiner Virulenz weitestgehend unverstanden. Deswegen beschäftigt sich diese Forschungsarbeit mit der Identifizierung und Charakterisierung von neuen Virulenzfaktoren und -mechanismen bei B. pseudomallei. Dazu wurden mittels Tn5-Transposonmutagenese 2344 Mutanten hergestellt und auf ihre Fähigkeit Plaques in einem Agarose-überschichteten Zellmonolayer zu induzieren gescreent. Mutanten mit Defekten in Genen, die in den intrazellulären Lebenszyklus involviert sind, bilden weniger, kleinere oder keine Plaques im Vergleich zum Wildtyp. Insgesamt 44 Tn5-Transposonmutanten fielen im Screening durch eine veränderte Plaquebildung auf. Durch molekularbiologische Methoden wurden die Transposoninsertionsstellen ermittelt. Es lagen Defekte in Genen vor, die für Stoffwechselproteine, Strukturkomponenten oder hypothetische Proteinen kodieren. Weiterführend wurden die Mutanten auf ihre intrazelluläre Invasion und Replikation in Epithelzellen sowie auf ihre Aktinschweifbildung untersucht. Bei insgesamt vierzehn Mutanten konnte nach intranasaler Infektion eine starke Attenuierung in der Maus nachgewiesen werden, darunter beispielsweise eine Mutante mit einem Defekt in BPSL0918, einer Peptidyl-Proly-cis-trans-Isomerase und fünf Mutanten mit Defekten in Genen unbekannter Funktion. Um polare Effekte auszuschließen, wurde die Komplementation mit dem mini-Tn7-System für diese Tn5-Mutanten etabliert und exemplarisch an der BPSL0918-Mutante durchgeführt. Diese Forschungsarbeit zeigt, dass es möglich ist mit den hier genutzten Methoden Tn5-Transposonmutagenese und anschließendem Plaquescreening neue Virulenzgene zu identifizieren, die essentielle Funktionen im intrazellulären Überleben von B. pseudomallei übernehmen. Die weitere Charakterisierung dieser Gene kann Hinweise darauf geben, mit welchen Strategien das Pathogen sich im menschlichen Körper etabliert, ausbreitet und die Wirtsabwehr außer Kraft setzt.

Infektionen des Zentralnervensystems (ZNS) können durch unterschiedliche Erreger verursacht werden, wobei Viren das Hauptpotential bilden. Bei der Abklärung der Ätiologie von Infektionen des ZNS nimmt die Labordiagnostik eine zentrale Rolle ein. Die Kenntnis des ätiologischen Agents ist von hoher prognostischer und therapeutischer Relevanz und für die Optimierung des Patientenmanagements bedeutend. Es wurden molekularbiologische Methoden zur Identifizierung und Charakterisierung ZNS-assoziierter Viren etabliert und zur Gewinnung aktueller Prävalenzdaten eingesetzt. Enteroviren (EV) waren mit 21,8% das häufigste Pathogen, gefolgt von Adenoviren. HSV und VZV spielten nur eine untergeordnete Rolle. Eine Bedeutung von West Nil-Virus bei ZNS-Infektionen in der Region Vorpommern konnte ausgeschlossen werden. Die genotypische Charakterisierung zirkulierender Stämme zeigte für EV Cluster mit hoher Homologie zur Gruppe der Coxsackie B-Viren. Weiterhin wurden Vertreter von Coxsackievirus A und von Echovirus identifiziert. Isolierte EV-Stämme wiesen gegenüber Pleconaril eine hohe Empfindlichkeit auf. Ein unerwartet hoher Anteil wurde für Adenoviren gefunden. Die identifizierten Serotypen waren ADV-2, ADV-5 und ADV-41. Untersuchungen zum Proteinprofil EV-infizierter Zellen zeigten signifikante Veränderungen in der Expression für Proteine des Zytoskeletts, für Bestandteile von metabolischen Prozessen und für Proteine, die in Signal- und Transportprozesse sowie die Stress-Abwehr involviert sind und bieten Ansätze für die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien.

Enteroviren (EV) sind ein ätiologisches Agens von ZNS-Infektionen. Der schnelle Nachweis einer EV-Infektion mittels PCR hilft auf Grund der guten Prognose die Dauer des Krankenhausaufenthaltes zu verkürzen und unnötige Antibiotikagaben zu reduzieren. Zielstellung dieser Arbeit war es, Informationen über die Prävalenz von EV-Infektionen im Patientengut des Klinikum Greifswald zu erhalten. Mittels anamnestischer, klinischer und virologischer Befunde sollten Daten über die Assoziation von EV-Infektionen mit verschiedenen Krankheitsbildern insbesondere ZNS-Erkrankungen gewonnen werden. Es wurden insgesamt 1372 Proben von 975 Patienten im Zeitraum von Juni 1999 bis Dezember 2001 mittels nRT-PCR analysiert. In einer weiteren nRT-PCR erfolgte die Subdiferenzierung in Coxsackievirus B. Eine RealTime-PCR wurde zur Bestimmung einer diferenten Viruslast eingeführt. Bei ausgewählten Proben wurde eine Sequenzierung vorgenommen. Klinische Daten wurden im Hinblick auf Saisonalität und Altersverteilung untersucht. Mit Hilfe der genannten Methoden konnte in 24,9% der Hospitalisierungen eine EV-Ätiologie belegt werden. Die Infekionen traten in allen Altersgruppen auf, wobei Kinder bis 12 Jahre am häufigsten betroffen waren. Die Hospitalisierungen waren kontinuierlich im ganzen Jahr zu verzeichnen. Peaks ergaben sich im Sommer und Frühherbst. Neben den klassischen ZNS-Erkrankungen und Fieber unklarer Genese wurde auch eine Assozoation mit neonataler Sepsis, Paresen und Erkrankungen bei Immunsupprimierten gefunden. In der Region Greifswald zirkulieren hauptsächlich Coxsackievirus B und ECHO-Virus Serotypen, insbesondere Coxsackievirus B3 und B6 sowie ECHO-Virus 6. Im Hinblick auf die Möglichkeit der gezielten Therapie mittels Pleconaril ist die Diagnose einer EV Infektion besionders bei Neugeborenen und Immunsupprimierten von hoher Relevanz.

Fruktoselysin-spezifische Rezeptoren auf Zellmembranen von Monozyten und Makrophagen binden Amadori-modifizierte Proteine. Die Ligandenbindung führt zu Endozytose und Degradation der gebundenen Proteine sowie zur Produktion proinflammatorischer Zytokine. HL-60 und THP-l sind Vorläuferzellen reifer Monozyten, welche ebenfalls Fruktoselysin-Rezeptoren exprimieren. Affinitätschromatographisch wurden zwei Proteinfraktionen mit molekularen Massen von 100 und 200 kDa isoliert und als Homologe zu Nukleolin und der schweren Kette zellulären Myosins identifiziert. Die membrangebundenen Proteine sind im Gegensatz zu den nukleären bzw. zytosolischen Formen glykosyliert. Entsprechende Rezeptorproteine wurden bereits auf Zellmembranen der monozytären Zelllinien MonoMac 6 und U937 nachgewiesen. Somit werden Fruktoselysin-spezifische Bindungsproteine bereits auf Vorläuferzellen reifer Monozyten exprimiert.