Analysis of Bacillus cereus virulence factors in vitro and in vivo ; Analyse von Bacillus cereus Virulenzfaktoren in vitro und in vivo

In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle bakterieller Toxine für die Virulenz des Lebensmittelvergifters Bacillus cereus analysiert. Unter Verwendung eines in vitro Modells für polarisierte Kolonepithelzellen und des in vivo Insekten-Modells Galleria mellonella konnte die B. cereus Sphingomyelinase (SMase) als wichtiger Virulenzfaktor zusätzlich zum nicht-haemolytischen Enterotoxin (Nhe) identifiziert werden. Durch Mutagenese der sph und nheBC Gene in B. cereus wurde der Beitrag von SMase zur in vitro Zytotoxizität und in vivo Pathogenität charakterisiert. Überdies wurden Vermehrung und Proteinexpression von B. cereus unter Nährstoff-limitierenden Bedingungen untersucht. Wachstumsstudien und differentielle Proteomanalyse zeigten, dass sowohl extrinsische Wirtszellfaktoren als auch intrinische Faktoren wie mikrobielle Proteasen die Pathogen-Proliferation maßgeblich beeinflussen. ; In the present work, the role of bacterial toxins for virulence of the food borne pathogen Bacillus cereus was analyzed. Using an in vitro model for polarized colon epithelial cells and the Galleria mellonella insect in vivo model, B. cereus sphingomyelinase (SMase) was identified as an important virulence determinant in addition to the non-haemolytic enterotoxin (Nhe). Gene inactivation and complementation of sph and nheBC in B. cereus allowed detailed characterization of SMase contribution to B. cereus cytotoxicity in vitro and pathogenicity in vivo . Furthermore, B. cereus growth and protein expression was investigated under nutrient-limiting conditions. Growth studies and differential proteome analysis demonstrated that extrinsic host cell factors as well as intrinsic factors, such as microbial proteases, substantially affect pathogen proliferation.