Identifizierung und Charakterisierung von potentiellen ...

Einleitung 23
komplexen Strukturen, wie etwa Biofilmen zusammenbringen, aber auch ein schnelles
Ausbreiten über Oberflächen hinweg während der exponentiellen Wachstumsphase
gewährleisten [O'Toole & Kolter, 1998]. Rezeptoren, die für eine solche kontaktabhängige
Fortbewegung an der Oberfläche der Bakterien vonnöten sein müssten, sind bisher noch nicht
entdeckt worden.
“Twitching motility” wirkt sich zumindest bei P. aeruginosa auch auf die Virulenz aus. So
konnten Commoli und Coautoren zeigen [Comolli et al., 1999], dass piliierte, aber
„twitching“-unfähige Mutanten die Lunge der Maus zwar kolonisieren, nicht aber auf andere
Organe ausstreuen konnten.
Für Legionellaceae ist erstmalig im Jahr 2009 überhaupt diese Art der Fortbewegung
beschrieben worden [Coil & Anne, 2009]. Phänotypisch lässt sich “twitching motility” auf
Agarplatten bei L. pneumophila als eine sog. twitching-Zone beschreiben, die den
Inokulierungsring nach bereits 24 Stunden (Std.) umgibt. Morphologisch lässt sich zwar kein
Unterschied zu den restlichen Zellen ausmachen, allerdings sind in der twitching-Zone
niemals Flagellen-tragende Bakterien beobachtet worden. “Twitching motility” wird
gehemmt, sobald in unmittelbarer Nähe der Ausbreitungszone andere Bakterien oder Hefen
auftauchen. Auch durch einige chemische Zusätze, wie 0,01 % Tween-20 oder 0,1 % BSA
(„bovine serum albumine“) im in vitro-Versuch kann die Ausbreitung durch “twitching
motility” verhindert werden [Coil & Anne, 2009]. Coil und Anne konnten ebenfalls zeigen,
dass eine pilE-Mutante, die keine Pilus-Untereinheit mehr exprimiert, auch ihre “twitching
motility”-Fähigkeit verliert. Überraschenderweise gilt dies aber nicht bei niedrig temperierter
Umgebung (27 °C). Hier ist es möglich, dass die grundsätzlich temperaturgesteuerte TypIV-
Pili-Expression [Liles et al., 1998] vermehrt kurze Pili synthetisiert, die von der Deletion
nicht betroffen sind und zur verminderten “twitching motility” beitragen könnten.
Der TypIV-Pilus kann in Einklang mit Falkows [1988] Aussagen als Virulenzfaktor
bezeichnet werden.
2.4 Zielsetzung der vorliegenden Arbeit
L. pneumophila ist für ca. 90 % aller Legionella-Infektionen verantwortlich, deren
Vorkommen in Deutschland auf bis zu 30.000 pro Jahr geschätzt wird. Davon verlaufen etwa
10 % tödlich. Dass L. pneumophila in der Lage ist, humane alveolare Makrophagen zu
befallen, liegt an vielen charakteristischen Gemeinsamkeit, die die phagozytotisch wirkenden