Fragenkatalog 1

Question 1

1. Wie unterscheiden sich Parasiten als eukaryotische Pathogene von Bakterien und Viren? (2P)

Answer 1

• Relativ großes Genom
• Genetisch relativ unflexibel
• Relativ langsame Reproduktion
• Tendieren zu stabilen Pathogen-Wirt-Beziehungen
• Tendieren zu extremer Anpassung an ihre Wirte

Question 2

2. Wieso ist der Mensch gegen Infektionen der Unterart des Schlafkrankheitserregers
   Trypanosoma brucei brucei geschützt ? (2P)

Answer 2

• Menschliches Serum enthält Apolipoprotein 1 (Bestandteil von High Density Lipoprotein = HDL). Dieses wird von Trypanosoma brucei brucei aufgenommen. Führt zu Einstrom von Chloridionen und Wasser und zu Lysis der Parasiten.
• T. b. gambiense und rhodiense besitzen Resistenzfaktor der ApoL1 inaktiviert

Question 3

3. Erklären Sie die Schwankungen der Dichte vonTrypanosoma brucei im Blut molekular und immunologisch. (4P)

Answer 3

• Die Oberfläche der Trypanosomen ist bedeckt mit „variant surface glycoprotein“ – VSG. Dieses variiert häufig, da der Parasit über eine Vielzahl von VSG-Genen verfügt. Die Antigenvariation führt dazu, dass der Parasit dem Immunsystem immer wieder Ausweicht. Führt zu Schwankungen der Dichte des Parasiten im Blut.

Question 4

4. Wie invadiert Trypanosoma cruzi seine Wirtszelle? (2P)

Answer 4

• Adhäsion an Wirtszelloberfläche. Exkretion von Endopeptidase B veranlasst Transport von Membranmaterial zur Zelloberfäche. Bildung der „parasitären Vakuole“ – PV. Wird etwa 2h nach der Invasion aufgelöst. Invasionsstrategie: Induzierte Phagozytose.

Question 5

5. Welche zwei Patho-­‐Mechanismen könnten zu der chronischen Phase der Chagas-­‐ Krankheit beitragen? (2P)

Answer 5

• Einwandern der Amastigoten in Herzmuskelzellen und chronische Stimulation der Herzzellen durch Autoimmunreaktion führt zu Herzmuskelentzündung mit Degeneration von Neuronen in Ganglien des Herzens.
• Zerstörung der parasympathischen Ganglien der glatten Muskulatur führt zu gestörter Peristaltik und Megabildungen der Eingeweide.

Question 6

6. Seit altersher gibt es eine Impfung gegen eine Leishmanienart. Welche Art ist dies, und wie funktioniert die Impfung? (2P)

Answer 6

• Impfung mit lebenden, virulenten Parasiten induziert Immunität gegen Reinfektion -> „Leishmanisierung“.

Question 7

7. Welche Wirtszellen werden vonLeishmanien invadiert und wie funktioniert der Invasionsvorgang? Beschreiben Sie auch den Infektionsverlauf nach der Übertragung durch eine infizierte Phlebotomus-­‐Sandmücke (6P)

Answer 7

• Metacyclische Promastigoten gelangen durch Biss der Sandmücke ins Blut des Wirtes. Adhäsion über Mannose-Zucker und Fibronektin-Rezeptor an auf Promatigotenoberfläche an Makrophagenoberfläche. Induzierte Phagozytose durch abortive Komplement-Aktivierung. Bildung eines Phagolysosoms. Oder Invasion der Makrophagen durch Neutrophile als trojanische Pferde. Umwandlung zu Amastigoter Form, Proliferation, Lyse der Wirtszelle, Reinvasion. Infektionsverlauf abhängig von Immunantwort des Wirtes. Th1-Antwort führt protektiver Immunität gegen Amastigote. Th2-Antwort führt meist zu Verschlimmerung des Krankheitsbildes.

Question 8

8. Welche immunologischen Faktoren tragen a) zum Ausheilen bzw. b) zu einer chronischen kutanen Leishmaniose nach Infektion mit z.B. Leishmania brasiliensis bei? (4P)

Answer 8

• a) Th-1 Antwort führt zur Produktion von IFN-gamma, induziert NO-Produktion in Makrophagen, führt zur Abtötung der Amastigoten.
• b) Th-2-Antwort: Produktion von IL 4 und IL 13 führt zur Produktion von Polyaminen in Makrophagen. Amastigoten überleben.

Question 9

9. Beschreiben Sie den Prozess der Gewebsinvasion und die molekularen Prinzipien der drei Virulenzfaktoren bei Entamoeba histolytica (6P)

Answer 9

• Gewebsinvasion: Adhäsion (Amöbe sitzt auf Schleimschicht des Epithels) (Gal/GalNAc Lektin). Aktive Zellabtötung der Epithelzellen (amöbische Tragozytose) mittels Amoebapor-Proteine. Zerstörung der Neutrophilen und Proteolyse der Vernetzungsstrukturen der Zellen mittels Cystein-Proteasen.
• Virulenzfaktoren:
  o Gal/GalNAc Lektin: Proteinkomplex mit Carbohydrate recognition domain und Transmembran-Signalweiterleitungsmotiv. Adhäsion an Gal/GalNAc auf Epithelzellen.
  o Amoebaporprotein: Wird in Wirtszelle eingebaut und führt zur Lysis
  o Cystein-Proteasen: löst Fibroblastenstruktur auf

Question 10

10. Durch welche drei Wege kann ein Mensch mitToxoplasma gondii infiziert werden? Was sind jeweils die infektiösen Parasiten-­‐Stadien? (3P)

Answer 10

• Orale Infektion durch Aufnahme von Oozysten durch kontaminierte Lebensmittel oder Wasser
• Orale Aufnahme von Bradyzoiten in Gewebezysten durch rohes Fleisch
• Intrauterine Übertragung auf Fötus durch Tachyzoiten

Question 11

11. Was ist der Apicoplast, wie stellen wir uns dessen Herkunft vor, und wie ist das Wissen therapeutisch nutzbar? (3P)

Answer 11

• Der Apicoplast ist ein reduziertes Plastidorganell prokaryotischen Ursprungs mit einem zirkulären Genom. Er Synthetisiert Isoprenoide, Lipide und Haem. Der Apicoplast ist umgeben von 4 Membranen, man geht daher von einer Entstehung durch doppelte Endosymbiose aus.

Question 12

12. Welche Ereignisse können bei chronischen Infektionen mitToxoplasma gondii zur Reaktivierung von Bradyzoiten führen? (1P)

Answer 12

• Das Bradyzoitenstadium ist ein Überdauerungsstadium um dem Immunsystem des Wirtes zu entkommen. Bradyzoiten können im immunen Wirt lebenslang persistieren und sich jederzeit wieder zu Tachyzoiten umwandeln, wenn es beim Wirt zu einer Immunsuppression beispielsweise durch HIV kommt.

Question 13

13. Beschreiben Sie die molekularen und zellbiologischen Mechanismen, die die „schwere Malaria“ bei Plasmodium falciparum-­‐Infektionen erklären. (6P)

Answer 13

• Krankheit ist abhängig von der Entwicklung des Parasiten in den Erythrozyten. Merozoiten invadieren Erythrozyten, bilden Siegelringstadium und bilden sich weiter zum Trophozoit. Dieser phagozytiert Hämoglobin reproduziert sich und bildet Schizont, bringt den Erythrozyten zum Aufplatzen. Entlassen von Merozoiten die weitere Erythrozyten befallen. Fieberschübe treten Regelmäßig auf wenn Merozoiten ins Blut entlassen werden. Bei P. falciparum: Keine Schizonten in Erythrozyten, nur Siegelring und Trophozoitenstadium, dafür aber Mehrfachinfektionen möglich. Entlassen der Merozoiten und Fieberschübe unregelmäßig aufgrund der Mehrfachinfektionen von Erythrozyten. Induzierte Zytadhäsion durch Oberflächenproteine führt zu Immunsystemevasion.

Question 14

14. Woran erkennt der Arzt im Blutausstrich eines Patienten, dass dieser eine Helmintheninfektion hat? (1P)

Answer 14

• Hohe Anzahl Eosinophiler?

Question 15

15. Welche Besonderheiten haben Helmintheninfektionen im Vergleich zu Infektionen mit Protozoen? (4P)

Answer 15

• Aus einem Infektionsstadium resultiert nur ein Wurm
• Pathologie korreliert mit Wurmlast, in der Regel bedingt durch Immunatwort
• In einer Population sind die meisten Individuen nur schwach betroffen, nur wenige stark befallene Individuen tragen zur massiven Verbreitung bei.