Institute Research Program I:
 
Pathogenicity Factors of Entamoeba histolytica
 
 
Zusammenfassung des Koordinators

Das "Amoebiasisprogramm" des Instituts ist das weltweit größte Forschungsprogramm, das sich mit den verschiedenen Aspekten der Biologie und Pathogenität von Entamoeba histolytica befaßt. 1998 wurden die Arbeiten zur Identifizierung und weitergehenden Charakterisierung von Molekülen der Amöben, die für die Ausprägung des Krankheitsgeschehens von Bedeutung sind, fortgesetzt. Darüber hinaus wurde die Forschung ausgedehnt, indem damit begonnen wurde, die Epidemiologie der Amöbiasis in Hue, Vietnam, zu untersuchen.

Amöbenerkrankungen sind gekennzeichnet durch massive Gewebsläsionen im Kolon oder der Leber. Im Berichtszeitraum führten Untersuchungen über die dem Krankheitsgeschehen zugrundeliegenden Mechanismen zu einigen interessanten Befunden: (i) Durch die Verwendung der Technik der "Differential Display RT-PCR" wurden Gene isoliert, welche in Amöben aus Leberabszessen überexprimiert sind und die für Ferredoxin- und Cyclophilin-artige Moleküle kodieren; (ii) der Vergleich von DNA Sequenzen ergab, daß das Gen für eine bestimmte Cystein Proteinase (CP5), welche auf der Oberfläche von E. histolytica Trophozoiten lokalisiert ist, auch in E. dipar vorhanden ist, dort aber völlig degeneriert vorliegt. Dieser Befund erklärt erstmals das Fehlen dieses wichtigen Pathogenitätsfaktors in dieser eng verwandten, aber apathogenen Amöbenspezies; (iii) porenbildende Peptide, auch bekannt als "Amoebapores", sind die wichtigsten zytolytischen Effektormoleküle von E. histolytica. Interessanterweise wurden jetzt auch analoge Peptide in zwei anderen pathogenen Amöbenspezies, nämlich Naegleria fowleri und Acanthamoeba culbertsoni, identifiziert. Der Vergleich dieser Moleküle kann möglicherweise weiteren Aufschluß über ihre Funktionsweise liefern.

Weitere Aktivitäten befaßten sich mit dem Mechanismus der Metronidazoleresistenz von E. histolytica sowie mit Fragen bezüglich der Chromosomenbestimmung und der Karyotypanalyse. Diesen Ergebnissen folgend ist die Metronidazolresistenz von E. histolytica assoziiert mit einer veränderten Expression bestimmter antioxidativer Enzyme und unterscheidet sich somit vermutlich wesentlich von der Metronidazolresistenz anderer Organismen. Die Karyotypanalyse der Chromosomen von E. histolytica erlaubte die Identifizierung von 14 konservierten Kopplungsgruppen, die je nach Amöbenisolat auf 31 bis 35 unterschiedlichen Chromosomen verteilt sind. Hieraus ergab sich eine Größe des haploiden Amöbengenoms von ca. 20 Megabasen. Aufgrund gegenwärtiger Initiativen, Parasitengenome zu bestimmen, sind diese Ergebnisse von besonderer Bedeutung und werden zur Zeit zur Entwicklung von Strategien genutzt, um das gesamte Genom von E. histolytica zu sequenzieren.

Entsprechend kürzlich publizierter Empfehlungen der WHO werden umgehend weiterreichende Informationen und genauere Daten benötigt bezüglich der Prävalenz von E. histolytica, der Inzidenz der Amöbiasis sowie über mögliche Risikofaktoren für die Infektion und für die Entwicklung von Amöbenerkrankungen. Diesen Empfehlungen folgend wurde eine Vereinbarung zwischen dem BNI und der Medizinischen Fakultät der Universität Hue in Vietnam getroffen mit dem Ziel, eine gemeinsame Forschungseinheit zu etablieren und umfangreiche Untersuchungen über die Epidemiologie der Amöbiasis durchzuführen. Da Hue eines der Gebiete mit der weltweit höchsten Inzidenz für Amöbiasis ist, wird erwartet, daß diese gemeinsame Forschungsinitiative neue Erkenntnisse über die Verbreitung von E. histolytica liefert, mit der Hoffnung, hierdurch verbesserte Kontrollstrategien zur Verhinderung von Amöbenerkrankungen entwickeln zu können.

Egbert Tannich


 
 
Scientific Staff

Privatdozent Dr. Egbert Tannich, Parasitology, Coordinator
Dr. Otto Berninghausen, Parasitology
Dr. Iris Bruchhaus, Parasitology
Dr. Heike Bruhn, Parasitology
Privatdozent Dr. Gerd D. Burchard, Tropical Medicine
Dr. Frank Ebert, Parasitology
Prof. Dr. Rolf D. Horstmann, Tropical Medicine
Privatdozent Dr. Matthias Leippe, Parasitology
Dr. Hannelore Lotter, Parasitology
Dr. Ute Willhoeft, Parasitology
 

Technical Staff

Claudia Benkert, Parasitology
Heidrun Buß, Parasitology
Klaudia Klosse, Parasitology
Maike Schwerdtfeger, Parasitology
Britta Weseloh, Parasitology
Martina Winsche, Medical Microbiology
 

Doctoral / Graduate Students

Jörg Blessmann, Parasitology
Anke Fischer, Parasitology
Andrea Hellberg, Parasitology
Simone Hick, Parasitology
Fareed Khawaja, Parasitology
Marco Klapper, Parasitology
Rosa Nickel, Parasitology
Anja Petersen, Medical Microbiology
Beate Riekens, Parasitology
Ninon ?ubert, Parasitology
Claudia Waßmann, Parasitology

Post-coloured photograph showing, by scanning electron microscopy, phagocytosis of a human fibroblast by the protozoan parasite Entamoeba histolytica (blue).
Amoebae readily disrupt homogenous monolayers of cultured cell lines allowing the engulfment of individual target cells. Preparation and photos by M. Leippe and G.
Müller, respectively, and artwork by K. Jürries.