Konstruktion und Charakterisierung einer isogenen Actinobacillus pleuropneumoniae hlyX-Mutante

N'diaye, Mohamed

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Konstruktion und Charakterisierung einer isogenen Actinobacillus pleuropneumoniae hlyX-Mutante

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Actinobacillus (A.) pleuropneumoniae ist der Erreger einer wirtschaftlich bedeutsamen Pleuropneumonie der Schweine, die mit zunehmender Intensivierung der Schweinehaltung an Bedeutung gewinnt. Sie verursacht infolge der hohen Mortalität und der verminderten Gewichtzunahme chronisch kranker Tiere große wirtschaftliche Verluste. Das Persistieren des Erregers trotz Impfung ist ein Faktor der zunehmend an Bedeutung gewonnen hat. Die mangelnde Fähigkeit der bisherigen Impfstoffen, die Kolonisierung mit dem Erreger zu verhindern und die entscheidende Rolle dieser „carrier“ bei der Verbreitung der Schweinepleuropneumonie, führen zu einer verstärkten Untersuchung der Pathogenese in der Hoffnung, über die Aufklärung der Mechanismen der Kolonisierung und Persistenz besser wirksame Vakzinen herstellen zu können. Basierend auf der Hypothese, dass die Fähigkeit des Erregers in sequestriertem Lungengewebe zu überleben, die Virulenz und die Persistenz beeinflusst, wurde das hlyX-Gen im Rahmen dieser Arbeit untersucht. Dazu wurde eine A. pleuropneumoniae hlyX-Mutante konstruiert und charakterisiert. Die Mutante zeigte ein verringertes Wachstum unter anaeroben Kulturbedingungen und war im Tierversuch deutlich attenuiert. So war der klinische Verlauf der Erkrankung wie auch die Schwere der Lungenveränderungen deutlich herabgesetzt. Unerwarteterweise zeigte die A. pleuropneumoniae hlyX-Mutante nicht nur eine reduzierte Kolonisierungsfähigkeit im anaeroben Milieu von Lungensequestern und Tonsillen sondern auch im aeroben Milieu des unveränderten Lungenepithels.

Actinobacillus (A.) pleuropneumoniae is the etiologic agent of an economically important pleuropneumonia of pigs which has gained importance due to the increase of intensive pig farming. The disease causes significant economic losses, resulting from high mortality as well as reduced weight gain in chronically infected animals. The ability of the organism to persist even in vaccinated animals has steadily gained significance. Presently available vaccines are unable to prevent colonization, and carrier animals play a crucial role in the spreading of porcine pleuropneumonia. This has led to intensive research on the pathogenesis, aiming at the elucidation of the mechanisms of colonization and persistence, which in turn will hopefully facilitate the development of more efficacious vaccines. Based on the hypothesis that the ability of the organism to persist in sequestered lung tissue influences virulence and persistence, the hlyX gene was the subject of this thesis. An Actinobacillus. pleuropneumoniae hlyX mutant was constructed and characterized. The mutant showed reduced growth under anaerobic culture conditions, and it was attenuated in an infection experiment. Clinical disease as well as lung lesions were reduced in severity. Unexpectedly, the A. pleuropneumoniae mutant exhibited not only reduced ability to colonize in the anaerobic environment of lung sequesters and tonsils, but also in the aerobic environment of the pulmonary epithelium.