Zeitschrift für Bakteriologie und Parasitologie

Abstrakt

Verwendung von In-situ-Hybridisierung zur Lokalisierung von Wolbachia während der Embryogenese in Brugia malayi

Daojun Jiang, Peter U. Fischer und Gary J. Weil

Wolbachia sind intrazelluläre Bakterien, die für die Entwicklung und Reproduktion der meisten Filarien erforderlich sind. Neue Ansätze sind erforderlich, um die Rolle von Wolbachia in der Filarienbiologie besser zu verstehen. Neuere Studien mithilfe der Fluoreszenz-Immunhistologie haben eine asymmetrische Segregation von Wolbachia in frühen Embryonen von Brugia malayi gezeigt, was die eingeschränkte Verbreitung von Wolbachia in erwachsenen Würmern erklärt. Die Verbreitung von Wolbachia in späten Stadien der Embryonalentwicklung oder in infektiösen Larven (L3) ist jedoch weitgehend unbekannt. In dieser Studie haben wir den Einsatz von In-situ-Hybridisierung (ISH) zur Lokalisierung von Wolbachia und der Wolbachia-Genexpression während der Embryogenese und Morphogenese in B. malayi untersucht.

ISH mit einer 16S-rRNA-Sonde wies Wolbachia in den Seitensträngen, Oozyten und Embryonen von weiblichen B. malayi-Wurmzellen nach. Dies stimmte mit früheren Studien überein, in denen Wolbachia durch Immunhistologie nachgewiesen wurde. ISH mit Sonden für das Wolbachia-Oberflächenproteingen (wsp) und das Wolbachia-Hämbiosyntheseweggen (hemE) zeigte, dass diese Gene in frühen Embryonen stark exprimiert wurden, nicht jedoch in Embryonen in späteren Stadien („Komma“, „Brezel“ oder gestreckte intrauterine Mikrofilarien). Eine detaillierte Studie zur Verteilung von Wolbachia in B. malayi-Embryonen unter Verwendung von ISH mit der 16S-rRNA-Sonde dokumentierte die asymmetrische Segregation von Wolbachia in frühen Embryonen (Morulae) und zeigte, dass Wolbachia nur in Vorläuferzellen des subkutanen Strangs in Embryonen in späteren Stadien („Komma“-Stadium oder später) vorhanden waren. Eine zunehmend eingeschränkte Lokalisierung von Wolbachia während der Morphogenese könnte erklären, warum Wolbachia im Genitalanlagenkomplex L3 fehlen.

Die Verbreitung und Genexpression von Wolbachia schwankt während der Entwicklung des Filarien-Embryos und im Lebenszyklus des Wurms erheblich. Weitere Forschung ist erforderlich, um die gewebespezifische Populationsdynamik von Wolbachia zu verstehen und herauszufinden, wie Signale vom Wirt des Fadenwurms das Wachstum, die Verbreitung und die Genexpression dieser Bakterien beeinflussen könnten.