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3 Geräte, Material und Methoden

4.1 Etablierung eines experimentellen Mastitis-Modells mit E. coli und S. aureus

4.1.5 Toll-like-Rezeptor- und Defensingenexpression

4.1.5.3 Somatische Zellen der Milch

*

Abbildung 28: Defensingenexpression in Euter- und Buglymphknoten nach experimen-teller Infektion von Eutervierteln mit S. aureus über 72 h

Dargestellt sind Mittelwerte ± SEM der Expressionsinduktion von β-Defensin 5 (BNBD5) und universel-lem Defensin (uDef) in Euter- und Buglymphknoten bezogen auf den linken Buglymphknoten (= 1). Als Probanden standen vier Tiere zur Verfügung, deren Euterviertel experimentell mit 10.000 KBE S. aureus zu unterschiedlichen Zeitpunkten infiziert wurden (siehe Schema Abbildung 22). Die Bestimmung der Defensingenexpression erfolgte mittels quantitativer PCR. * = P<0,05

4.1.5.3 Somatische Zellen der Milch

Im Folgenden sollte untersucht werden, inwieweit TLRs und β-Defensine durch somatische Zel-len der Milch exprimiert werden und welchen Einfluss eine experimentell induzierte Mastitis auf die Expression besitzt. Somatische Zellen der Milch wurden, wie unter 3.3.13.8 beschrieben, ge-wonnen und aufgearbeitet.

Toll-like-Rezeptoren

In Abbildung 29 und 30 sind die Resultate der TLR-Analysen dargestellt. In den Milchproben der E. coli-infizierten Versuchsgruppe zeigte sich eine stärkere Modulation der TLR-Expression in somatischen Zellen der Milch als in der S. aureus-Versuchsgruppe.

Wie bereits im Milchdrüsen- und Lymphknotengewebe beobachtet (siehe Abbildung 17 und 23), wurden nach intramammärer Infektion mit E. coli auch bei den somatischen Zellen der Milch vor allem TLR-2 und TLR-4 heraufreguliert. Statistisch signifikante Veränderungen waren 12 h nach Infektion nachweisbar (siehe Tabelle 15). TLR-6 verbleibt bei 3 von 4 Tieren auf Basalniveau, und TLR-9 zeigt bei 3 von 4 Tieren einen nicht signifikanten Expressionsanstieg (siehe Abbildung 29). In den Kontrollvierteln der Tiere 1054 und 1162 ist keinerlei Modulation der TLR-Expression sichtbar. Bei Tier 1055 (TLR-2, -4 und -9), aber auch bei Tier 1161 (TLR-6)

kommt es im Kontrollviertel zu Expressionserhöhungen im Verlauf des E. coli- Infektionsexpe-rimentes über 24 h.

Tabelle 15: Induktion der Expression von TLR-2 und -4 in somatischen Zellen der Milch 12 h nach Infektion mit E. coli

Infektionsbeginn (T0) 12 h Infektion (T12)

TLR-2 1,0 52,50 P = <0,05

TLR-4 1,0 131,25 P = <0,05

Dargestellt sind die Medianwerte einer Expressionsinduktion für TLR-2 und -4 in somatischen Zellen der Milch unmittelbar vor Infektionsbeginn (T0 = 1) und 12 h später (T12). Vier Tiere wurden zum Zeitpunkt T0 mit 500 KBE E.coli in einem Euterviertel infiziert. Die mittels quantitativer PCR gemessenen Ergeb-nisse resultieren aus einem Einsatz von 100 ng RNA.

Tier 1054

Zeit (h)

lo g in du ct io n fo ld

Tier 1055 Tier 1161 Tier 1162

TLR 2

Abbildung 29: TLR-Expression in somatischen Zellen der Milch im Verlauf einer expe-rimentellen Infektion von Eutervierteln mit E. coli über 24 h

Dargestellt ist die logarithmische Expressionsinduktion von TLR-2, -4, -6 und -9 in somatischen Zellen der Milch im Verlauf einer experimentellen Infektion mit E. coli bei vier Tieren. Die Tiere wurden zum Zeitpunkt 0 h mit 500 KBE E.coli in einem Euterviertel infiziert (A). Als Kontrolle wurde das äquivalente Volumen sterile 0,9 %ige NaCl-Lösung in das kontralaterale Euterviertel infundiert (B). Die dargestellte Induktion zeigt die Ergebnisse von Einzeltieren und bezieht sich auf den Zeitpunkt 0 h (=1). Die mittels quantitativer PCR gemessenen Ergebnisse resultieren aus einem Einsatz von 100 ng RNA.

Bei den mit S. aureus infizierten Tiere wiesen die somatischen Zellen der Milch keine Unterschie-de zwischen infizierten Vierteln und Kontrollvierteln bezüglich ihrer TLR-Expression auf. Ledig-lich die somatischen Milchzellen von Tier 1057 zeigten in dem über 24 h infizierten Viertel und im Kontrollviertel eine leichte Heraufregulation von TLR-2, -4 und –9, jedoch nicht von TLR-6.

Bei Tier 1159 konnte eine verringerte Expression der untersuchten Faktoren 24 h nach Infekti-onsbeginn beobachtet werden.

Tier 1056

Zeit (h)

lo g in du ct io n fo ld

Tier 1057 Tier 1159 Tier 1160

TLR 2

Abbildung 30: TLR-Expression in somatischen Zellen der Milch im Verlauf einer expe-rimentellen Infektion von Eutervierteln mit S. aureus über 24 h

Dargestellt ist die logarithmische Expressionsinduktion von TLR-2, -4, -6 und -9 in somatischen Zellen der Milch im Verlauf einer experimentellen Infektion mit S. aureus bei vier Tieren. Die Tiere wurden zum Zeitpunkt 0 h mit 10.000 KBE S. aureus in einem Euterviertel infiziert (A). Als Kontrolle wurde das äqui-valente Volumen sterile 0,9 %ige NaCl-Lösung in das kontralaterale Euterviertel infundiert (B). Die darge-stellte Induktion zeigt die Ergebnisse von Einzeltieren und bezieht sich auf den Zeitpunkt 0 h (=1). Die mittels quantitativer PCR gemessenen Ergebnisse resultieren aus einem Einsatz von 100 ng RNA.

β-Defensine

Die Defensingenexpression war in den somatischen Zellen der Milch nach E. coli-Infektion indi-viduell sehr unterschiedlich. Ähnlich der TLR-Expression zeigte sich bei Tier 1054 die stärkste Induktion in den Zellen aus dem mit E. coli infizierten Viertel. Bei Tier 1055 hingegen wurden im Kontrollviertel wiederum höhere Werte erzielt als im infizierten Viertel (siehe Abbildung 31).

Bei den Tieren, die mit S. aureus infiziert wurden, war keine deutliche Modulation der β-Defensingenexpression zu beobachten (siehe Abbildung 32).

Tier 1054

Zeit (h)

lo g in du ct io n fo ld

Tier 1055 Tier 1161 Tier 1162

BNBD5

Abbildung 31: Defensingenexpression in somatischen Zellen der Milch im Verlauf einer experimentellen Infektion von Eutervierteln mit E. coli über 24 h

Dargestellt ist die logarithmische Expressionsinduktion von β-Defensin 5 (BNBD5) und universellem Defensin (uDef) in somatischen Zellen der Milch im Verlauf einer experimentellen Infektion mit E. coli bei vier Tieren. Die Tiere wurden zum Zeitpunkt 0 h mit 500 KBE E. coli in einem Euterviertel infiziert (A). Als Kontrolle wurde das äquivalente Volumen sterile 0,9 %ige NaCl-Lösung in das kontralaterale Euterviertel infundiert (B). Die dargestellte Induktion zeigt die Ergebnisse von Einzeltieren und bezieht sich auf den Zeitpunkt 0 h (=1). Die mittels quantitativer PCR gemessenen Ergebnisse resultieren aus einem Einsatz von 100 ng RNA.

Tier 1056

Zeit (h)

lo g in du ct io n fo ld

Tier 1057 Tier 1159 Tier 1160

BNBD5

Abbildung 32: Defensingenexpression in somatischen Zellen der Milch im Verlauf einer experimentellen Infektion von Eutervierteln mit S. aureus über 24 h

Dargestellt ist die logarithmische Expressionsinduktion von β-Defensin 5 (BNBD5) und universellem Defensin (uDef) in somatischen Zellen der Milch im Verlauf einer experimentellen Infektion mit S. aureus bei vier Tieren. Die Tiere wurden zum Zeitpunkt 0 h mit 10.000 KBE S. aureus in einem Euterviertel infi-ziert (A). Als Kontrolle wurde das äquivalente Volumen sterile 0,9 %ige NaCl-Lösung in das kontralaterale Euterviertel infundiert (B). Die dargestellte Induktion zeigt die Ergebnisse von Einzeltieren und bezieht sich auf den Zeitpunkt 0 h (=1). Die mittels quantitativer PCR gemessenen Ergebnisse resultieren aus einem Einsatz von 100 ng RNA.