Untersuchungen zum Einfluss von Eimeria bovis-Sporozoiten auf VERO- Zellen und Endothel-Zellen aus dem Rind

Abstract

Bei der Infektion von Rinderendothelzellen durch Eimeria bovis kommt es zurEntwicklung einer parasitophoren Vakuole. Dabei liegt die Vakuolenmembran beiprimären Rinderendothelzellen -gewonnen aus der Nabelschnur und der Milz- sehr eng amSporozoiten an. Im Gegensatz dazu bildet sich in den VERO-Zellen, einer Zelllinie aus derNiere der Grünen Meerkatze, eine Vakuole, die sehr viel größer als der Sporozoit ist.Durch Anfärben der Zellmembran mit dem reversibel an die Membranen bindendenFarbstoff FM 1-43 konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass es zu keiner Fusionzwischen Vesikeln und Vakuolenmembran kommt. Anderenfalls hätte die Anfärbungbereits infizierter Zellen zu einer Bindung des Farbstoffes an die intravakuolärenSporozoiten erfolgen müssen. Ein weiteres Ergebnis dieser Arbeit ist, dass sich das Zytoskelett durch Einwirkung desParasiten massiv vermehrt, und zwar im Entwicklungsstadium vom Sporozoiten zumSchizonten. Sowohl Tubulin als auch Aktin nehmen um den Schizonten herum stark zu.Dabei kommt es auch zu einer Vermehrung des azetylierten Tubulins. Im Laufe der Entwicklung lassen sich mit dem DNA-Farbstoff H33342 die Kerne derMerozoiten färben. Aber während der Entwicklung kommt es zu einem Stadium, in demsich innerhalb des Schizonten keine DNA anfärben lässt. Für zukünftige Untersuchungen wurde ein sehr starker Hinweis dafür gefunden, dassEimeria bovis Apoptosen verhindern kann, die sonst durch Actinomycin D in denverwendeten Zelllinien induzierbar waren. Bei Gabe von Colchicin kommt es trotz starkverändertem Tubulin zu einer Weiterentwicklung bis hin zum Schizonten mit Merozoiten. Upon the infection of bovine endothelial cells through Eimeria bovis the development of aparasitophorous vacuole is induced. Within the primary bovine endothelial cells the cellsare developed from umbilical vein or spleen- the parasitophorous vacuole membranematches the sporozoites very closely. In contrast to this a vacuole several times larger thanthe sporozoite develops in VERO cells, a cell line from a green monkey kidney. Using theplasma membrane stain FM 1-43, which binds reversibly to plasma membranes, it waspossible to show in this work that there is a vesicle fusion block to the parasitophorousvacuole because a staining of infected cells should have resulted in the staining ofsporozoites inside the vacuole. The second result of this work indicates a massive increase of the cytoskeleton inaccordance to the progressing development of the parasite from the sporozoite to theschizont. Tubulin and actin increase profoundly around the schizont. An increase ofacetylated tubulin occurs as well. During the development of the parasite the nuclei of merozoites can be stained with theDNA stain Hoechst 33342. However, a stage when no DNA inside the parasitophorousvacuole could be stained was observed in the middle of the development. For future investigations clues were found that Eimeria bovis can prevent apoptosisotherwise induced by actinomycin D in the cell lines used. When cells are treated withcolchicine the development of the parasite progresses even though the microtubule basedcytoskeleton is disturbed considerably.