Chlamydia trachomatis benötigt TLR3 der Wirtszelle für eine erfolgreiche Replikation

Das obligat intrazelluläre Bakterium Chlamydia trachomatis Serovar D ist der Erreger einer der häufigsten Geschlechtskrankheiten weltweit und kann bei Frauen zu Infertilität führen. Inwieweit Chlamydia trachomatis mit dem intrazellulären Pattern Recognition Receptor (PRR) Toll-like-Rezeptor 3 (TLR3) interagiert, ist noch nicht hinreichend untersucht. Diese Arbeit weist das Rekrutieren von TLR3 und seinem intrazellulären Adapterprotein TIR-domain-containing adapter-inducing interferon-β (TRIF) zu Inklusionen von Chlamydia trachomatis in der Zervixkarzinomzelllinie HeLa und der Blasenkarzinomzelllinie T24/83 mittels Immunfluoreszenzmikroskopie nach. Als Anhaltspunkt für eine Signalwegaktivierung dient die Phosphorylierung von interferon regulatory factor 3 (IRF3), sichtbar im Western Blot, und die Produktion von Interferon beta (IFN-β), nachgewiesen im ELISA. HeLa-Zellen zeigten einen defekten TLR3-Signalweg, der nach Stimulation mit dem selektiven TLR3-Agonisten Poly-(I:C) nicht aktiviert werden konnte. T24/83-Zellen hingegen wiesen einen TLR3-Signalweg auf, der auf beiden Ebenen eine Aktivierung durch Poly-(I:C) zeigte. Auf eine Infektion mit Chlamydia trachomatis folgte in keiner der beiden Zelllinien eine adäquate Signalwegaktivierung durch TLR3, weder im Western Blot (phospho-IRF3-Detektion und Rekrutierung in den Zellkern) noch im ELISA (IFN-β-Produktion). Zwar konnte eine RNA-Analyse nach 24-stündiger Infektion eine gesteigerte Transkription IFN-verwandter und -induzierter Gene belegen, allerdings traf das für das IFNβ1-Gen selbst nicht zu. Der Einsatz des TLR3/dsRNA-Komplex Inhibitors Thiophenecarboxamido-Propionat führte bei simultaner Stimulation durch Poly-(I:C) zu einer selektiven Blockade des TLR3-Signalwegs in T24/83-Zellen. Bei der Untersuchung von Chlamydia trachomatis unter TLR3-Inhibition konnte ein verlangsamtes Inklusionswachstum festgestellt werden. Die Bildung infektiöser Nachkommen war unter TLR3-Inhibition gestört. Schließlich zeigte die Darstellung des chlamydialen Erbmaterials innerhalb der Inklusionen durch Immunfluoreszenzmikroskopie unter TLR3-Inhibition Veränderungen in Form und Struktur. In der Analyse zellulärer RNA-Expressionsintensitäten konnten intrazelluläre Veränderungen während einer Infektion dargestellt werden. Zudem konnte die Gentranskription infizierter Zellen mit derjenigen in infizierten und zeitgleich inhibierten Zellen verglichen werden. Bei der Auswertung des RNA-Arrays konnten TLR3-abhängige Expressionsänderungen einzelner Gene des Lipidmetabolismus sowie des kompletten Steroidbiosynthesewegs identifiziert werden. In der Literatur bereits mehrfach beschrieben ist die Versorgung von Chlamydia trachomatis Inklusionen mit zelleigenen Lipiden, die eine erfolgreiche Replikation gewährleistet. Ob ein kausaler Zusammenhang zwischen den Entwicklungsdefiziten der Inklusionen unter TLR3-Inhibition und den TLR3-Inhibitor-bedingten Veränderungen im Lipidmetabolismus besteht, muss durch weitere Experimente überprüft werden. Insbesondere die Verwendung alternativer Methoden wie beispielsweise die Infektion TLR3-defizitärer Zellen oder der Knockdown einzelner Metabolismus-Gene spielen eine wichtige Rolle dabei, unspezifische Nebenwirkungen des verwendeten TLR3-Inhibitors auszuschließen