Schlüsselwörter
(Deutsch)
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Tritrichomonas foetus, Tritrichomonas suis, Pathogenese, in vitro Modell, Kalzium-bindende Proteine, Proteasen, Sialidasen, Rind, Schwein, Feldarbeit
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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Tritrichomonas foetus, Tritrichomonas suis, pathogenesis, in vitro model, Ca-binding proteins, proteases, salidases
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Tritrichomonas foetus verursacht beim Rind die Tritrichomonose, eine sexuell übertragbare Erkrankung, die zu Fruchtbarkeitsstörungen und Aborten führen kann. Ebenfalls von veterinärmedizinischer Bedeutung ist Tritrichomonas suis, ein Parasit des Schweines. Nach Lehrbuchmeinung ist die Prävalenz von T. suis zwar hoch, die Pathogenität aber nur gering. Aktuelle Daten bezüglich der Infektionsraten beim Schwein liegen allerdings für die Schweiz nicht vor. Durch parasitologische Untersuchungen sollen im Rahmen des Projektes Hinweise auf die aktuelle Prävalenz erhalten und respektive T. suis-Isolate gewonnen werden.
T. foetus und T. suis weisen bezüglich Rind und Schwein offensichtlich keine Wirtsspezifität auf. Molekularbiologische Untersuchungen zeigten kürzlich, dass sie die selbe Spezies repräsentieren. Diese Befunde liessen dem Schwein eine neue Bedeutung in der Epidemiologie von T. foetus zukommen. Im vorliegenden Projekt soll in einem in vitro Modell der Trichomonaden/Wirt-Interaktion geklärt werden, ob sich Tritrichomonas-Isolate grundsätzlich in ihrer Pathogenität für das Rind unterscheiden, und ob diese Unterschiede vom Wirt abhängig sind, aus dem die Isolate stammen. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Modellsystems die Virulenz eines beliebigen Isolates definieren zu können. Weiterhin sollen Marker-Moleküle zur Beschreibung potentieller Unterschiede in der Pathogenität identifiziert werden, unter spezieller Berücksichtigung von Kalzium-bindenden Proteinen, Adhäsions-Molekülen, Proteasen sowie Sialidasen des Parasiten.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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Tritrichomonas foetus is the causative agent of bovine tritrichomonosis, a sexually transmitted disease leading to infertility and abortion. Another trichomonad parasite of veterinary importance, Tritrichomonas suis, can be found in pigs. According to literature, prevalence of T. suis is high but pathogenicity is regarded as only low. However, recent data describing infection rates of pigs in Switzerland are lacking. In the present project, parasitological examinations of pigs will be performed in order to get an insight into the actual prevalence and to obtain field isolates of T. suis.
Experimentally, both T. foetus and T. suis can infect cattle as well as pigs, and only very recently, molecular-biological studies revealed that the two parasites represent the same species. These findings assigned an altered importance to the pig in the epidemiology of T. foetus. In the present project, we want to tackle the open questions if there are general differences in the pathogenicity of individual Tritrichomonas-isolates and if these potential differences are dependent on the host they are derived from. Respective studies will be performed in an in vitro model of trichomonad/host interaction in order to establish a system which allows the definition of the virulence of an unknown isolate. Furthermore, molecules will be identified which could serve as markers for the potential differences in pathogenicity with special focus on calcium binding proteins, adhesion molecules, proteases and sialidases of the parasite.
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Projektziele
(Deutsch)
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Gewinnung von Isolaten: Die Etablierung eines lokalen T. foetus-Isolates ist bislang noch nicht gelungen. Es ist deshalb ein Ziel des Projektes, aus der Schweiz Trichomonaden-Isolate für unsere weiteren Untersuchungen zu gewinnen. Zusätzliche Isolate sollen über eine Reihe von internationalen Kontakte mit verschiedenen Institutionen in Europa und Übersee erhalten werden.
T. suis beim Schwein: Unsere molekularbiologischen Untersuchungen zeigten, dass T. foetus und T. suis, die Trichomonaden beim Rind und beim Schwein, zur selben Spezies gehören. Diese Befunde lassen dem Schwein eine neue Bedeutung als potentiellem Wirt für T. foetus zukommen. Neuere Daten bezüglich der Infektionsraten beim Schwein auch unter dem Aspekt der veränderten Haltungsbedingungen sind allerdings für die Schweiz nicht bekannt. Durch Untersuchung einer begrenzten Anzahl von Tieren sollen im Rahmen des Projektes Hinweise auf die Prävalenz beim Schwein erhalten und respektive Isolate gewonnen werden.
Pathogenitätsfaktoren: T. foetus und T. suis weisen offensichtlich keine Wirtsspezifität bezüglich Rind und Schwein auf. Trichomonaden des Schweines liessen sich experimentell problemlos auf das Rind übertragen (siehe Referenzen in: Felleisen, 1997; 1998). Die verwendeten T. suis-Isolate waren hierbei sogar in der Lage, beim Rind die bei T. foetus beobachteten Symptome hervorzurufen. Bevor wir keine gegenteiligen eigenen Erfahrungen besitzen, müssen wir nach Literaturangaben mit einer hohen Prävalenz von T. suis beim Schwein rechnen. Molekular-diagnostisch und z.T. auch parasitologisch wurde T. foetus beim Rind in der Schweiz kürzlich nachgewiesen. Trotz dieser Ausgangslage ist - zumindest bis jetzt - keine auffällige Häufung von diesbezüglichen klinischen Fällen (Aborte, Sterilitätsprobleme etc.) beim Rind beobachtet worden. Eine Arbeitshypothese besagt, dass der Parasit in der Rinder-Population in der Schweiz zwar latent vorkommt, dass bisher aber nur Isolate mit geringer Pathogenität bzw. Virulenz aufgetreten sind.
Die wichtigste daraus resultierende Fragestellung ist, ob sich T. foetus- (und auch T. suis) Isolate grundsätzlich in ihrer Pathogenität für das Rind unterscheiden, und ob diese Unterschiede vielleicht von dem Wirt abhängig sind, aus dem die Isolate stammen. Da Untersuchungen im Rind mit Schwierigkeiten verbunden sind, sollen diesbezügliche Antworten in einem Modellsystem gewonnen werden, welches im Rahmen des Projektes neu etabliert werden wird. Es handelt sich hierbei um Kulturen boviner, epithelialer Zellen, an denen der Einfluss und die Schadwirkung der Trichomonaden-Isolate untersucht werden kann. Ziel ist es, schliesslich mit Hilfe dieses Modellsystems die Virulenz eines beliebigen Isolates definieren zu können.
Weiterhin werden wir versuchen, Marker-Moleküle zur Beschreibung potentieller Unterschiede in der Pathogenität zu identifizieren. Mögliche Kandidaten hierfür sind zum einen die von uns neu beschriebenen Kalzium-bindenden Proteine. Ihre vergleichende Charakterisierung soll im Rahmen des Projektes abgeschlossen werden. Zum anderen werden Adhäsions-Moleküle, Proteasen und Sialidasen des Parasiten hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Pathogenese-Prozesse und ihrer Eignung als Marker-Moleküle untersucht werden.
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Abstract
(Deutsch)
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Die bovine Tririchomonose schien - dank der Einführung der künstlichen Besamung - in der Schweiz wirksam verdrängt worden zu sein. Das hiermit abgeschlossene Projekt ist das vorerst letzte einer Reihe von Projekten am Institut für Parasitologie der Universität Bern, welche sich mit T. foetus befassten und einiges zu unserem Wissen über diesen Parasiten beigetragen haben: So gelang es, die seit langem offenen Frage nach der phylogenetischen Verwandtschaft von T. foetus und T. suis mit molekularen Methoden zu klären. Die Charakterisierung der Calcium-bindenden Proteine und die Analyse der Proteasen von T. foetus und T. suis zeigt nun, dass diese beiden Parasiten nicht nur genetisch sehr ähnlich sind, sondern dass ihre Identität noch viel weitgehender ist. Ob es potentielle Unterschiede in der Pathogenität von T. foetus und T. suis gibt, und ob sich hierfür überhaupt Markermoleküle identifizieren lassen, ist immer noch eine offene Frage.
Von uns entwickelte molekulare Diagnosemethoden haben den Nachweis von T. foetus beim Rind und neu auch von T. suis beim Schwein deutlich verbessert und weitestgehend standardisiert. Untersuchungene zur Epidemiologie von T. foetus in der Schweiz bestätigen, dass die Prävalenz beim Rind nur gering ist. Zur Prävalenz von T. suis beim Schwein kann aufgrund der vorzeitigen Beendigung des Projekts zwar noch keine definitive Aussage möglich sein. Wichtige methodische Grundlagen für potentielle weitergehende Untersuchungen wurden jedoch im abgeschlossenen Projekt bereits gelegt.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Abschlussbericht zu Handen BVET (Projektperiode April 1999 - Februar 2000)
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