Functional analysis of Burkholderia pseudomallei virulence factors in modulating intracellular survival and Multinucleated giant cell formation

การศึกษา Virulence factor ของเชื้อ Burkholderia pseudomallei ที่มีบทบาทสำคัญต่อการอยู่รอดภายในโฮสต์เซลล์และการเกิด Multinucleated giant cell

Name: Supaporn Suparak

MeSH: Burkholderia pseudomallei

MeSH: Giant Cells

MeSH: Virulence Factors

Abstract: Burkholderia pseudomallei, a saprophytic gram-negative bacterium, is the etiological agent of melioidosis endemic in Australia and Southeast Asia. Internalized B. pseudomallei can generate actin-based motility and induce multinucleated giant cell (MNGC) formation. To assess the role of BipB, a type III translocation apparatus, in the pathogenesis of B. pseudomallei infection, the B. pseudomallei bipB mutant (BS46) was constructed by insertion inactivation. Cell infected with B. pseudomallei BS46 showed significantly reduced MNGC formation, cell-to-cell spread, invasion into non-phagocytic cell, and induction of apoptosis of macrophage (P < 0.05, t test). Furthermore, the BS46 was attenuated in the murine model of infection. By confocal microscopy, at 6 hrs postinfection, B. pseudomallei BS46 mutant resided within the endocytic vesicle and failed to induce MNGC formation. The BS46 mutant confined to the entry vesicle was incapable of forming actin tails. However, after 10 hrs postinfection, bacteria were able to escape from the endocytic vesicle and the MNGC phenotype could be observed. When cytochalasin D or nocodazole was added to disrupt actin and microtubule polymerization, respectively, B. pseudomallei induced macrophage fusion was abolished. These data suggested that escape from endocytic vesicle, actin tail formations, and a host cell microtubular system are required for B. pseudomallei induced MNGC formation. In addition, BsaQ, sigma factor E, and anti-sigma factor E were also responsible for induction of MNGC formation in infected host cells.

Abstract: Burkholderia pseudomallei แบคทีเรียกรัมลบสาเหตุของโรคเมลิออยโดซิสพบระบาด ในออสเตรเลียและเอเชียอาคเนย์ เมื่อเข้าสู่โฮสต์เซลล์ (host cell) เชื้อ B. pseudomallei สามารถ เคลื่อนที่โดยอาศัย actin (actin-based motility) และกระตุ้นให้เกิดการรวมตัวของโฮสต์เซลล์ กลายเป็นเซลล์ขนาดใหญ่เรียกว่า "multinucleated giant cell (MNGC)" การศึกษาครั้งนี้พบว่า B. pseudomallei ที่สูญเสียการทำหน้าที่ของยีน bipB type III translocation apparatus (B. pseudomallei BS46 mutant) มีความบกพร่องในการก่อให้เกิด MNGC, ความสามารถใน การแพร่กระจาย (cell-to-cell spread), การบุกรุก (invasion) เข้าสู่โฮสต์เซลล์และความสามารถ ในการทำให้โฮสต์เซลล์เกิดการตายแบบ apoptosis (P < 0.05, t test) นอกจากนั้นความรุนแรงใน การก่อโรคในหนูทดลอง (BALB/c) (P < 0.05, log rank test) ยังลดลงเมื่อเทียบกับ B. pseudomallei สายพันธุ์ปกติ (wild-type strain) ผลการศึกษาคุณสมบัติของ B. pseudomallei BS46 mutant โดยกล้อง confocal laser scanning พบว่าภายหลัง 6 ชั่วโมง ที่เข้าสู่โฮสต์เซลล์ เชื้ออยู่ภายใน endocytic vesicle, ไม่พบลักษณะ actin polymerization, และ การเกิด MNGC แต่เมื่อเข้าสู่ชั่วโมงที่ 10 เชื้อสามารถหลบหนีจาก endocytic vesicle เข้าไปยัง cytoplasm ของโฮสต์เซลล์, ก่อให้เกิด actin polymerization และการรวมตัวของโฮสต์เซลล์เป็น MNGC นอกจากนี้ยา cytochalasin D และ nocodazole ออกฤทธิ์ยับยั้ง actin และ microtubules polymerization สามารถป้องกันการเกิด MNGC ผลงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าการ หลบหนีจาก endocytic vesicle, การเคลื่อนที่ของเชื้อ และการเปลี่ยนแปลง microtubule ของ โฮสต์เซลล์ สำคัญต่อการเกิด MNGC นอกจากนี้ยังพบว่า BsaQ type III structural apparatus, sigma factor E และ anti-sigma factor E เป็นปัจจัยที่ทำให้ B. pseudomallei สามารถกระตุ้น ให้เกิดการรวมตัวของโฮสต์เซลล์เป็น MNGC

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Sunee Korbsrisate

Role: Thesis Advisors

Created: 2007

Modified: 2553-06-19

Issued: 2010-06-09

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH S959fu 2007

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Immunology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4636001.pdf	7.38 MB	16	2018-05-29 11:46:48

ใช้เวลา

-0.573521 วินาที