Biodiversität von Treponema spp. und Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH)

Die Untersuchung zur Biodiversität von Treponema spp. in den nachfolgend genannten Habitaten ist ein weiterer wichtiger Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe.

So spielen Treponema spp. besonders bei der Dermatitis digitalis des Rindes eine entscheidende pathogenetische Rolle. Auch sind Treponema spp. ähnlich wie beim Menschen, assoziiert mit Parodontitiden beim Hund.

Dermatitis digitalis
Fluoreszenz in situ-Hybridisierung (FISH) einer Dermatitis digitalis-Probe: Während alle im Gewebe vorkommenden Keime durch die universelle bakterielle Sonde EUB338 grün dargestellt sind, erscheinen Treponema spp. der Phylotypgruppe TRE I gelb.
Gingivagewebe
Fluorescence in situ Hybridisierung (FISH) von Gingivagewebe des Hundes mit einer hochgradigen Parodontitis: Treponema spp. der Phylotypgruppe TRE I sind gelb dargestellt, während der komplette bakterielle Biofilm durch die universelle bakterielle Sonde EUB338 grün erscheint ist.

Weiterhin sind Treponemen aber auch Bestandteil der bakteriellen Flora des Gastrointestinaltraktes beim Schwein und Rind. Besonders durch die Einführung der vergleichenden 16/23S rRNA-Sequenzanalyse war es in den vergangenen Jahren möglich, die Biodiversität von Treponema spp. in verschiedenen Habitaten überhaupt erst zu erfassen. Da diese Bakteriengattung nur sehr schwierig kultiviert werden kann bzw. verschiedene Treponema spp. bisher noch nicht erfolgreich angezüchtet werden konnten, sind kulturunabhängige Methoden auf Basis der 16/23S rRNA-Sequenzanalyse von großer Bedeutung für den Nachweis von Treponema spp. Zum Nachweis werden daher spezifische Nachweissysteme auf Basis der Polymerase-kettenreaktion (PCR) sowie auf Basis von DNA-DNA Dot blot-Hybridisierungen und Fluoreszenz in situ-Hybridisierungen (FISH) unter Verwendung spezifischer DNA-Sonden eingesetzt. Besonders die FISH eignet sich grundsätzlich sehr gut zur Darstellung der räumlichen Verteilung entsprechend markierter Erreger in ihrem natürlichen Habitat, da Probenmaterial wie Faeces oder infiziertes Gewebe entnommen und fixiert werden kann, um anschließend die Erreger in diesem Probenmaterial visuell darzustellen.

Schweinekot
Spezifischer Nachweis von Treponema berlinense mittels Fluoreszenz in situ-Hybridisieurng (FISH). Während die gastrointestinale Gesamtflora durch die universelle bakterielle Sonde EUB338 grün dargestellt wird, erscheint Treponema berlinense durch Verwendung einer spezies-spezifischen Sonde gelb.

Zudem werden in weiteren Projekten mit Hilfe der Fluoreszenz in situ-Hybridisierung (FISH)  spezifische Nachweisverfahren für weitere veterinärmedizininsch wichtige bakterielle Erreger entwickelt. So lässt sich Paenibacillus larvae, der Erreger der bösartigen Faulbrut der Bienen, gezielt durch den Einsatz spezies-spezifischer Sonden im Rahmen der FISH in infizierten Larven darstellen und seine räumliche Verteilung beurteilen.


Ausgewählte Publikationen

Association of Treponema spp. with canine periodontitis.
Marcel Nordhoff, Bärbel Rühe, Claudia Kellermeier, Annette Moter, Rose Schmitz, Leo Brunnberg, Lothar H. Wieler.
Vet Microbiol. 2007 Sep 29

Involvement of Guggenheimella bovis in digital dermatitis lesions of dairy cows.
Sebastian Schlafer, Marcel Nordhoff, Chris Wyss, Sarah Strub, Julia Hübner, Dorothee-Maria Gescher, Annette Petrich, Ulf B. Göbel and Annette Moter.
Veterinary Microbiology, 2007 in press.

Treponema berlinense sp. nov. and Treponema porcinum sp. nov., novel spirochaetes isolated from porcine faeces.
Nordhoff M, Taras D, Macha M, Tedin K, Busse HJ, Wieler LH.
Int J Syst Evol Microbiol. 2005 Jul; 55:1675-80.

Bedeutung und Vorkommen von Treponemen. beim Tier.
Marcel Nordhoff, Lothar H. Wieler.
Berl Munch Tierarztl Wochenschr. 2005 Jan-Feb;118(1-2):24-36. 


Kooperationpartner

Dr. A. Moter
Institut für Mikrobiologie und Hygiene, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Germany.

Dr. E. Genersch
Länderinstitut für Bienenkunde Hohen Neuendorf e.V., Hohen Neuendorf, Brandenburg.

 

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