Effect of iron overloaded host cells on Burkholderia pseudomallei infection

ผลกระทบจากภาวะธาตุเหล็กเกินในโฮสต์เซลล์ที่ถูกหนี่ยวนำโดยธาตุเหล็กที่มีต่อการติดเชื้อ Burkholderia pseudomallei.

Name: Warisa Amornrit

MeSH: Burkholderia pseudomallei

LCSH: Iron

Abstract: Burkholderia pseudomallei is a pathogen that causes serious infection in melioidosis patients. This gram-negative facultative intracellular bacteria must obtain iron from hosts to support its life. However, little is known about the role of iron in B. pseudomallei infection. In this study, inducing iron overload in human epithelial cell lines, HeLa and A549 was effected and examined for the effect of iron overloaded host cells on the ability of B. pseudomallei to invade, survive and replicate, and induce multinucleated giant cell formation within infected host cells. Hosts were treated with ferrous sulfate (FeSO4). Intracellular ferritin was measured by enzyme immunoassay to determine iron status before infecting with B. pseudomallei. Data from plaque formation assays demonstrated that HeLa cells loaded with 10 mM FeSO4 were significantly susceptible to infection by B. pseudomallei (1.75±0.02x10-3) when compared with untreated cells (0.62±0.010x10-3). Invasion efficiency of B. pseudomallei to invade 5 mM FeSO4 treated A549 cells was significantly higher than control (4.23±0.14 vs. 0.43±0.001). Additionally, kinetics of the number of intracellular B. pseudomallei in iron overloaded A549 cells was increased with time and greater than control condition. Multinucleated giant cell (MNGC) formation in iron overloaded A549 cells infected B. pseudomallei was faster and bigger than in the infected control cells. These findings suggest that the increased pathogenesis of B.pseudomallei may occur as a result of greater iron availability supporting B. pseudomallei growth or that iron overload may have detrimental effects on host cells leading to an increased susceptibility to infection.

Abstract: Burkholderia pseudomallei เป็นเชื้อแบคทีเรียกรัมลบก่อโรคชนิดหนึ่งซึ่งเป็นสาเหตุของการติดเชื้ออย่างรุนแรงใน ผู้ป่วยโรคเมลิออยโดซิส เหล็กเป็นสิ่งจำเป็นต่อการมีชีวิตอยู่ของสิ่งมีชีวิตรวมทั้งของเชื้อ B. pseudomallei ที่อาศัยภายในโฮตส์เซลล์ แต่ อย่างไรก็ตามข้อมูลเกี่ยวกับบทบาทของธาตุเหล็กต่อการติดเชื้อ B. pseudomallei ยังมีอยู่น้อย งานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์เพื่อจะศึกษา อิทธิพลของภาวะธาตุเหล็กเกินในโฮสต์เซลล์ที่ถูกเหนี่ยวนำโดยธาตุเหล็กที่มีผลต่อความสามารถของเชื้อในการบุกรุกเข้าสู่โฮสต์ ความสามารถของเชื้อในการอยู่อาศัย และเพิ่มจำนวนภายในโฮสต์เซลล์ ตลอดจนความสามารถในการกระตุ้นให้เซลล์หลายตัวมารวมตัวกัน เป็นเซลล์ขนาดใหญ่ที่เรียกว่า multinucleated giant cell formation (MNGC) ภายในโฮสต์เซลล์ การทำให้เกิดภาวะธาตุเหล็ก เกินในโฮสต์เซลล์นั้น ทำโดยการเลี้ยง HeLa และ A549 ในอาหารสำหรับเลี้ยงเซลล์ที่มีการเติมสาร ferrous sulfate (FeSO4) ที่ ความเข้มข้น 10 mM และ 5 mM ตามลำดับ แล้วจึงวัด ferritin ภายในเซลล์โดยวิธี enzyme immunoassay เพื่อบ่งชี้ถึงภาวะ เหล็กเกินของโฮสต์เซลล์ จากนั้นจึงทำให้เกิดการติดเชื้อด้วยเชื้อ B. pseudomallei จากผลการทดลองพบว่าความสามารถในการสร้าง plaque ของ HeLa ที่ถูกเหนี่ยวนำให้มีภาวะเหล็กเกิน (1.75±0.02x10-3) สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญกว่าของเซลล์ปกติ (0.62±0.010x10-3) เมื่อวัดความสามารถในการบุกรุกเข้าไปยังเซลล์พบว่า ประสิทธิภาพของเชื้อดังกล่าวที่มีต่อ A549 ที่มีภาวะเหล็ก เกินนั้นเพิ่มขึ้น อย่างมีนัยสำคัญ 4.23±0.14 เทียบกับในภาวะปกติ 0.43±0.001 ตลอดจนพบว่าจำนวนของเชื้อดังกล่าวในโฮสต์เซลล์ที่ ถูกเหนี่ยวนำให้มีภาวะเหล็กเกินมีการเพิ่มจำนวนขึ้นมากกว่าในเซลล์ปกติเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้การเกิด MNGC ที่พบในเซลล์ที่มี ภาวะเหล็กเกินนั้นมีอัตราเกิดที่เร็วขึ้น รวมทั้งทำให้เกิด MNGC ที่มีขนาดใหญ่กว่าการติดเชื้อในเซลล์ที่มีภาวะปกติ ข้อมูลที่ได้จาก การศึกษาครั้งนี้บ่งชี้ว่าภาวะที่มีธาตุเหล็กเกินของโฮสต์เซลล์นั้น ทำให้การเกิดพยาธิสภาพจากการติดเชื้อ B. pseudomallei เพิ่มขึ้น ทั้งนี้ เนื่องจากภาวะเหล็กเกินส่งเสริมการเพิ่มจำนวนของแบคทีเรีย และ ทำให้การทำหน้าที่ของโฮสต์เซลล์เสียหาย ภาวะดังกล่าวจึงเป็นสาเหตุที่ทำ ให้การติดเชื้อแบคทีเรียชนิดนี้มีความไวและรุนแรงมากขึ้น

Mahidol University

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Sunee Korbsrisate

Role: Thesis Advisors

Created: 2008

Modified: 2553-06-26

Issued: 2010-06-25

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH W276e 2008

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Immunology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4836181.pdf	1.33 MB	8	2020-01-14 18:42:51

ใช้เวลา

0.263391 วินาที