​Så överlever harpestbakterien i mänskliga celler

En viss typ av proteinsekretion gör det möjligt för harpestbakterien att förhindra att den avdödas av kroppens värdceller. Det gör i sin tur bakterien kan växa till och bli sjukdomsframkallande, enligt den avhandling som Lena Meyer försvarar vid Umeå universitet, den 24 april.

Vid en mikrobiell infektion kan kroppens celler försvara sig genom att bland annat ta upp och innesluta de sjukdomsframkallande mikroberna i vesikler, så kallad fagosomer. I fagosomerna producerar värdcellerna skadliga substanser som avdödar inkräktarna. Vissa mikrober, så kallade intracellulära bakterier, har dock utvecklat mekanismer som förhindrar denna avdödning och tillåter dem att tillväxa i kroppens celler. Bland annat använder sig många bakterier av så kallade sekretionssystem, vilka fungerar som en spruta och tillåter bakterien att direkt leverera skadliga proteiner till värdcellerna.

Ett exempel på detta är Francisella tularensis, som orsakar sjukdomen harpest (tularemi). För att undvika den toxiska miljön i fagosomen så bryter harpestbakterierna delvis ned den och tar sig ut, så kallad fagosomal escape. Det gör att bakterien därefter kan använda värdcellens egna näringsämnen för att föröka sig. Lena Meyer har fokuserat sin forskning på att karakterisera några utvalda sjukdomsframkallande proteiner hos Francisella för att kunna förstå hur de bidrar till bakteriens infektionscykel samt vilken roll de har i bakteriens sekretionssystem.

– Avhandlingen visar att flertalet av de proteiner vi har undersökt är viktiga för bakteriens förmåga att bryta ned fagosomen samt tillväxa i värdcellerna och att de utgör strukturella komponenter i sekretionsapparaten. Vi har även påvisat sekretion av flertalet proteiner under infektion och har därigenom bevisat att sekretionssystemet, ett så kallat Typ VI-sekretionssystem, är funktionellt, säger Lena Meyer.

En viktig fråga inom forskningsområdet är att kunna skilja på de proteiner som behövs för själva nedbrytningen av fagosomen och de proteiner som därefter behövs för tillväxten i bakterien i värdcellens cytosol, den vätska som omger cellens organeller. För att kunna avgöra detta utvecklade Lena en metod, en mikroinjektion, med vilken det är möjligt att injicera bakteriestammar, som är mer eller mindre defekta för fagosomal escape, direkt in i värdcellens cytosol. Genom att titta på bakteriernas tillväxt, går det att dra slutsatser angående funktionen för de proteiner som stammarna saknar.

– Ett intressant fynd var att inga av de undersökta proteinerna var nödvändiga för själva tillväxten, däremot har de betydelse för fagosomal escape. Då dessa proteiner är en del av sekretionssystemet så drar vi slutsatsen att Francisella huvudsakligen använder detta system för att ta sig ur fagosomen, säger Lena Meyer.

Avhandlingen är publicerad digitalt

Lena Meyer är född och uppvuxen i Uetze nära Hannover i Tyskland. Hon studerade biologi med inriktning mot infektionsbiologi i Mainz och Würzburg. År 2009 flyttade Lena Meyer till Umeå och började en doktorandtjänst på enheten för klinisk bakteriologi vid Institutionen för klinisk mikrobiologi.

För mer information om avhandlingen, kontakta gärna:

Lena Meyer
Telefon: 090-785 27 02
E-post: lena.meyer@climi.umu.se

Porträttfoto för nedladdning

Om disputationen

Fredagen den 24 april försvarar Lena Meyer, Institutionen för klinisk mikrobiologi, Umeå universitet, sin avhandling med den svenska titeln: Francisella pathogenicitetsön - dess betydelse för Typ VI sekretion och intracellulär infektion (engelsk titel: The Francisella Pathogenicity Island - Its role in Type VI Secretion and intracellular infection). Fakultetsopponent är Ass. Professor Siobhán C. Cowley, Food and Drug Administration, Bethesta, USA. Huvudhandledare: Anders Sjöstedt.

Disputationen äger rum kl. 10.00 i sal E04, by. 6E, Norrlands universitetssjukhus.