dierenarts

Project

Moleculaire karakterisering van Coxiella burnetii stammen

Coxiella burnetii (Cb) is een intracellulaire gram negatieve bacterie die Q-koorts veroorzaakt bij mens en dier. Van de bacterie zijn 2 fasen beschreven; fase 1 is virulent en bezit een volledig LPS, fase 2 is niet virulent en bezit een kreupel LPS. Dieren, voornamelijk runderen, schapen en gieten, zijn de voornaamste bron van Q-koorts bij mensen.

Het merendeel van de infecties bij mens en dier verloopt symptoomloos, als er echter symptomen optreden verschillen deze per diersoort. Bij geiten en in minder mate bij schapen treedt abortus op als voornaamste symptoom. Bij runderen kan infertiliteit optreden en bij mensen worden voornamelijk griepachtige verschijnselen gezien eventueel gecompliceerd door pneumonie, hepatitis en endocarditis. Ook kan bij mensen als gevolg van een infectie met C. burnetii chronische Q-koorts optreden en het chronisch vermoeidheidssyndroom.

Doelstelling project

Wat is de oorzaak van de recente Q-koortsproblemen in Nederland en liggen hier verschillen in virulentiefactoren tussen stammen aan ten grondslag?

  1. Welke verschillen in virulentie tussen stammen spelen een rol?

    • Welke virulentiefactoren zijn aanwezig?

    • Welke antigene determinanten zijn aanwezig?

  2. Is er een moleculaire basis voor de waargenomen symptoomverschillen tussen diersoorten onderling en de mens?

  3. Waardoor wordt de fase shift van virulent fase 1 naar avirulent fase 2 in vitro op moleculair niveau veroorzaakt?.

Plan van aanpak

  1. Analyseren van de totale genoomsequenties van verschillende Nederlandse en buitenlandse Coxiella burnetii isolaten afkomstig van geiten, schapen en mensen behorend tot verschillende MLVA types en voor de mens stammen afkomstig van acute en chronische infecties.

    • Is er een moleculaire basis voor symptoomverschillen tussen diersoorten en mens?

  2. Identificatie van een moleculaire basis voor virulentieverschil fase 1 en 2

    • Differentiële fase 1 en 2 ‘diagnostiek’ opzetten of binnenhalen.

    • Fase 1 en 2 kweken en isoleren in voldoende zuivere hoeveelheden.

    • Genoomverschillen tussen een isolaat in fase 1 en fase 2 bepalen.

    • Geïdentificeerde in silico verschillen bevestigen in vitro.

    • Met expressiearrays de verschillen in de pathogeen tussen fase 1 en 2 onderbouwen na infectie en passage in/over (verschillende species?) cellijnen.

Resultaten

Een systeem is opgezet waarbij Cb genetisch kan worden gemodificeerd om virulentiefactoren te kunnen onderzoeken in vitro. Hierbij kan Cb middels een zogenaamde celvrije kweek gemakkelijker en sneller worden gekweekt. Tevens maakt deze kweek mogelijk om selecties op genetische modificatie te verrichten. Inmiddels is aangetoond dat het kweken van Cb op de celvrije methode geen fenotypische verschillen induceert ten opzichte van Cb gekweekt middels de gouden standaard kweek (celkweek).

Een stammencollectie uit verschillende diersoorten is aangelegd en wordt uitgebreid. Een groot gedeelte van deze stammen worden momenteel op genomisch niveau in detail bestudeerd. Draft genomische sequenties zijn beschikbaar en worden via aanvullende technieken verder geoptimaliseerd en geannoteerd.