Etablering af en laboratoriemodel for streptokok-infektioner

 

Baggrund

Infektioner i livmoderslimhinden på hest er en af de vigtigste årsager til nedsat frugtbarhed. Den hyppigst isolerede bakterie ved livmoderslimhinde infektioner hos hest er Streptococcus equi subspecies zooepidemicus (S. zoo),hvis tilstedeværelse er korreleret til den lavest observerede frugtbarhed, trods intensiv behandling.

Vores undersøgelser har vist at S. zoo kan etablere infektioner i selve livmoderslimhinden og ikke alene på slimhindens overflade som tidligere antaget. S. zoo bakterier placeret dybt i livmoderslimhinden er inaktive, også kaldet dormante. Blandt hopper med nedsat frugtbarhed var mange (26/52= 50%) inficeret med dormante S. zoo, mens der blandt hopper med forventet normal frugtbarhed ikke var nogen inficerede med dormante S. zoo (0/20). Kroniske infektioner med S. zoo er derfor hyppigt forekommende hos hopper med nedsat frugtbarhed. Det er meget sandsynligt at hopper med kroniske infektioner har et miljø i livmoderen, der ikke kan understøtte udvikling af en normal drægtighed, hvilket kan forklare en del af den nedsatte frugtbarhed.

 

Gennem evolutionen har bakterier udviklet forskellige mekanismer til at optimere overlevelse. En af disse mekanismer er evnen til at nedregulere deres metaboliske aktivitet, blive dormante. Ikke alle bakterier besidder denne evne, hvorved bl.a. aktivering af værtens immunapparatet begrænses. Etablering af dormans benyttes blandt andet af streptokokbakterier, der etablerer infektioner i de øvre luftveje (humant), tuberculose-bakterier og den humane mavesårs bakterie (Helicobacter pylori).

 

Mange vigtige spørgsmål kan besvares ved eksperimentelle infektioner og udtagning af prøver fra kronisk inficerede avlshopper. Desværre kræver sådanne undersøgelser gentagen prøveudtagning og brug af mange forsøgsdyr. Denne belastning, på de deltagende hopper og økonomisk, kan reduceres væsentlig ved etablering af en laboratoriemodel for S. zoo infektioner i livmoderslimhindens epitelceller.

 

Projektets formål

Formålet med projektet er at etablere en laboratoriemodel for infektioner i livmoderslimhindens epitelceller.

 

Projektbeskrivelse

Efter udtagning af en biopsi fra livmoderslimhinden kan epitelceller isoleres og opdyrkes i laboratoriet. Herved etableres en epitelcellekultur, hvor cellerne vokser og etablerer et konfluerende cellelag. Opformeríng og nedfrysning af cellerne er muligt, og hermed er der mulighed for at lave kontrollerede repeterbare infektionsforsøg uden brug af levende hopper.

 

Forventet udbytte

Efter etablering af en sådan model kan en lang række vigtige spørgsmål besvares, blandt andet:

 

Hvad er epitelcellens respons på infektion?

Hvilken celleoverfladestruktur/receptor binder S. zoo sig til ved etablering af en infektion - på epitelcelle overfladen og inde i selve cellen?

Hvilke bakterielle overfladestrukturer er eksponeret ved etablering af en infektion - på epitelcelle overfladen og dels inde i selve cellen?

Kan alle S. zoo isolater etablere en infektion hhv. ovenpå epitelcellelaget og indeni epitelcellerne?

Hvad karakteriserer S. zoo isolater med evne til at etablere infektioner i cellerne og de isolater, der kan etablere infektioner på overfladen?

Hvilken antibiotika er mest effektiv ved behandling af dormante S. zoo placeret inde i epitelcellerne?

 

Brugen af forsøgsdyr kan ikke fuldstændig udelades, men etablering af en laboratoriemodel som beskrevet, kan begrænse og optimerer de dyreforsøg, der efterfølgende udføres.

 

Når en række af disse spørgsmål er besvaret kan en bedre og mere effektiv behandling iværksættes og det bliver sandsynligvis muligt at udvikle en vaccine. En sådan vaccine skal forhindre etablering af infektion med S. zoo – både på livmoderslimhinden, men især inde i epitelcellerne