Inhaltszusammenfassung:
Die Larve der Galleria mellonella hat sich als alternatives In-vivo-Modell für die Untersuchung verschiedener menschlicher Krankheitserreger erwiesen. Im Vergleich zu Säugetiermodellen erfordert die Arbeit mit G. mellonella weniger Ressourcen, ist ethisch weniger problematisch und ermöglicht eine hohe Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Darüber hinaus verfügt G. mellonella über ein angeborenes Immunsystem, das dem von Säugetieren ähnelt und sowohl eine zelluläre als auch eine humorale Reaktion umfasst. In dieser Studie wurde das Potenzial der G. mellonella-Larve als innovatives Infektionsmodell für die Untersuchung des Immune Priming durch den humanen enteropathogenen Erreger Salmonella enterica Serovar Typhimurium analysiert. Immune Priming beschreibt einen Prozess, bei dem eine erste Exposition mit einem Krankheitserreger das Immunsystem so konditioniert, dass es sich besser gegen eine nachfolgende potenziell tödliche Infektion verteidigen kann. Daher stimulierten wir G. mellonella-Larven zunächst mit einer niedrigen, nicht letalen Dosis von lebendem S. Typhimurium durch eine Injektion in das Hämocoel, gefolgt von einer zweiten, letalen Injektionsdosis der Bakterien 24 Stunden später. Wir verglichen die Immunreaktion auf zellulärer und humoraler Ebene, sowie die Bakterienlast im Hämocoel und das Überleben der geprimten Larven mit denen, die kein Immune Priming erhalten hatten. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass Larven, die einer nicht letalen Dosis von S. Typhimurium ausgesetzt waren, einen erheblichen Überlebensvorteil hatten, wenn sie später einer letalen Dosis desselben Erregers ausgesetzt wurden. Auf molekularer Ebene wurde nach der Infektion eine erhöhte Expression von Genen festgestellt, die für die Produktion antimikrobiell wirksamer Substanzen verantwortlich sind. Diese Peptide spielen eine Schlüsselrolle bei der humoralen Immunabwehr, indem sie die Vermehrung von Krankheitserregern in der Hämolymphe hemmen. Unsere Daten deuten darauf hin, dass die erhöhte Genexpression von AMPs mit einer verringerten bakteriellen Belastung in der Hämolymphe und einem Überlebensvorteil der geprimten Larven einhergeht. Darüber hinaus konnten wir auf zellulärer Ebene einen Trend zu einem erhöhten Vorkommen von Hämozyten im Hämocoel der geprimten Larven feststellen. Hämozyten fungieren als angeborene Immunzellen und spielen eine entscheidende Rolle bei der Abwehr von Krankheitserregern. Diese verstärkte zelluläre Aktivität trägt höchstwahrscheinlich zur wirksamen Bekämpfung des Erregers bei und unterstreicht, dass die schützende Wirkung des Immune Priming sowohl zelluläre als auch humorale Immunreaktionen umfasst. Die Ergebnisse dieser Studie machen G. mellonella zu einem wertvollen alternativen In-vivo-Modell für die Untersuchung der molekularen Mechanismen, die dem Immune Priming zugrunde liegen. Ein besseres Verständnis der Reaktionen des angeborenen Immunsystems auf mikrobielle Krankheitserreger könnte zur Entwicklung neuer Therapien führen, die gezielt die körpereigenen Abwehrkräfte stärken und die Anfälligkeit für Infektionen verringern.
