Campylobacter jejuni: Components for adherence to and invasion of eukaryotic cells

Campylobacter jejuni: Faktoren für Adhärenz an und Invasion von Eukaryontenzellen

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 128, 90-97

DOI: 10.2376/0005-9366-128-90

© Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG. 2014

Publiziert: 12/2014

Summary

Campylobacter (C.) jejuni is the most important reported cause for bacterial diarrhoea. The infection can be accompanied by fever and abdominal cramps and in rare cases the Guillain-Barré syndrome or reactive arthritis can develop as a post-infection complication. Several biological properties of C. jejuni, e. g. motility and chemotaxis, contribute to the biological fitness of the pathogen. For this, deficiencies in the function of these features clearly reduce the pathogenicity of C. jejuni without being a virulence factor per se. Opposing to this, there are two essential requirements to determine the virulence of C. jejuni which represent the adherence to, and the invasion of host cells. Thereby, adherence, as a virulence factor, is mediated by many different bacterialderived components like proteins but also by several oligo- and polysaccharide structures that are linked to surface proteins but also to the flagella. In addition, several invasion-relevant features of C. jejuni have been detected so far. Whereas some of them are described functionally to modulate cytoskeleton arrangement of the host cell, others are only described as invasion relevant. Indeed, investigations with respect to the pathogenic potential of some adherence- and invasion-relevant components did not give identical results indicating that their relevance might depend on the interplay of the respective C. jejuni strains used in these studies with the corresponding host cells. This review summarizes the C. jejuni components for adherence to and invasion of host cells together with their particular mode of action if known.

Zusammenfassung

Campylobacter (C.) jejuni ist der wichtigste gemeldete Erreger der bakteriellen Diarrhoe. Neben den klassischen Durchfallsymptomen, einschließlich Fieber und abdominellen Krämpfen, können sich das Guillain-Barré Syndrom, aber auch reaktive Arthritis im Anschluss an das infektiöse Geschehen einstellen. Verschiedene Eigenschaften von C. jejuni, wie z. B. die Motilität aber auch Chemotaxis, tragen zur biologischen Fitness des Erregers entscheidend bei. Einschränkungen dieser Fähigkeiten reduzieren die Pathogenität von C. jejuni, ohne dabei per se als Virulenzfaktoren gelten zu können. Im Gegensatz hierzu stehen Faktoren des Erregers, die vor allem seine Virulenz bestimmen, wie z. B. die Adhärenz an und die Invasion in Wirtszellen. Die Adhärenzeigenschaften werden von verschiedenen bakteriellen Komponenten, wie beispielsweise Proteinen, aber auch Oligo- und Polysaccharidstrukturen, welche Protein-, aber auch Flagellar-gebunden sind, bestimmt. Zusätzlich sind verschiedene invasionsrelevante Komponenten von C. jejuni bekannt. Während von einigen dieser Invasionsfaktoren gezeigt werden konnte, dass sie die Zytoskelettstruktur der Wirtszelle verändern, sind andere lediglich als invasionsrelevant
beschrieben. Allerdings sind die Forschungsergebnisse im Hinblick auf die Bedeutung einiger Adhärenz- aber auch Invasionsfaktoren nicht einheitlich, was darauf hinweisen könnte, dass die Funktion dieser Faktoren an den jeweiligen C. jejuni-Stamm und die eingesetzte Wirtszelllinie gebunden ist. Diese Übersichtsarbeit fasst die Faktoren von C. jejuni zusammen, welche die Adhärenz an und die Invasion in Wirtszellen vermitteln. Der jeweilige Wirkungsmechanismus der relevanten Proteine wird, soweit bekannt, beschrieben.