3R-Project 24-91

Nachweismethoden für enteropathogene E. coli (EPEC) beim Kalb

Pospischil A.
Institut für Veterinärpathologie, Universität Zürich, Zürich

Duration: 2 years End of the Project: 1993

Background and Aim
Enteropathogene E. coli (EPEC) werden vor allem charakterisiert: i) durch ihre - Plasmid - kodierten - adhäsiven Eigenschaften und zum Teil auch ii) durch ihre - in lysogenen Phagen kodierte - Fähigkeit, sog. Verotoxine zu produzieren. Typische EPEC verursachen sowohl in vivo (sog. attaching and effacing" Läsionen an Darmepithelzellen) als auch in vitro (sog. lokale bzw. diffuse Adhäsion an HeLa Zellen) charakteristische Adhäsionsbilder. Allerdings ist z.Z. die Uebereinstimmung von in vitro- und in vivo-Adhäsionen noch ungenügend belegt.
Bei diesem Projekt geht es darum:
- In vivo und in vitro Untersuchungsmethoden zum Nachweis adhäsiver Eigenschaften von EPEC zu vergleichen mit dem Ziel, den Tierversuch womöglich ganz durch Zellkultursysteme zu ersetzen.
- Gensonden zum diagnostischen Nachweis der Virulenzfaktoren von EPEC sowohl in Kulturen als auch in situ einzusetzen.

Method and Results
Die Charakterisierung von enteropathogenen Eigenschaften (Hervorrufen von schwerem Durchfall beim Kalb) von Escherichia coli-Bakterien erfolgt über deren Eigenschaft, sich an Darmepithelzellen zu binden und gewisse Toxine zu bilden. Herkömmlicherweise werden diese Eigenschaften in einem belastenden Tierversuch abgeklärt. Ziel des Projektes war es, zu belegen, dass diese Eigenschaften auch an HeLa-Zellen ermittelt werden können, so dass weitgehend auf den Tierversuch verzichtet werden kann.
EPEC spielen bei vielen Tieren und Menschen eine wichtige Rolle in der Pathogenese von neonatalem Durchfall. In einem ersten Teil der Arbeit wurde die spezifische Haftung der EPEC in vivo beim Kalb und in vitro an HeLa-Zellkulturen mittels Licht- (LM) und Elektronenmikroskopie (EM) verglichen. Der Nachweis von EPEC im EM in vivo und in vitro erwies sich im Gegensatz zum LM als sehr spezifisch, aber auch als aufwendig. In einem zweiten Teil der Arbeit wurde daher untersucht, ob sich die neue Methode der DNA-Hybridisierung von entsprechenden EPEC-Genomen mit spezifischen EPEC-Gensonden in situ an Paraffin-eingebetteten Darmschnitten für den Nachweis von EPEC eignet. Parallel dazu wurde der Nachweis von EPEC mittels der Kolonie-Hybridisierung aus Kotproben etabliert und mit der in situ Technik verglichen.

References
J Vet Med B 39: 575-584, 1992