Studier av extracellulära proteiner hos Streptococcus equi och Streptococcus zooepidemicus för ökad kunskap om olika streptokockinfektioner hos häst.

Summering av slutrapport

Sammanfattning av slutrapport

Streptococcus equi och Streptococcus zooepidemicus orsakar olika sjukdomar hos häst. I forskningsprojektet har vi studerat olika grupper av extracellulära proteiner hos dessa bakterier vilka på olika sätt är involverade i infektionsprocessen. Den första gruppen är bakteriella enzymer så kallade endopeptidaser vilka specifikt klyver antikroppar (IgG). Den andra gruppen är enzymer kallade endoglykosidaser vilka specifikt klyver bort kolhydratkedjor på IgG. En tredje grupp av proteiner som studerats binder specifikt till extracellulära matrixproteiner hos värden. Via olika samarbeten med andra forskargrupper har vi även studerat olika interaktioner mellan bakterierna och värdceller samt utfört vaccinationsförsök i en experimentell vaccination och challengemodell.

Populärvetenskaplig sammanfattning

Kvarka orsakas av bakterien Streptococcus equi underart equi (S. equi). I vår forskargrupp har vi under många år studerat den sjukdomsframkallande förmågan hos S. equi samt hos en annan underart kallad S. equi underart zooepidemicus (S. zooepidemicus). Den senare underarten, vilken betraktas som en opportunistisk patogen, förkommer frekvent i en rad olika sjukdomstillstånd hos häst. Streptococcus zooepidemicus orsakar även svåra sjukdomar hos andra djurslag men även människor kan drabbas. I framtiden vore det önskvärt att man kunde förebygga sjukdomarna genom vaccination. För att kunna utveckla ett effektivt och säkert vaccin är det vår övertygelse att man primärt måste studera hur bakterierna interagerar med värden på molekylär- och cellnivå.

Projektet är en fortsättning på våra grundvetenskapliga molekylärbiologiska studier där vi karaktäriserar extracellulära bakteriella proteiner vilka binder till olika strukturer i vävnader hos värddjuret. Vår arbetshypotes är att bakteriernas förmåga att specifikt binda till olika komponenter bidrar till att bakterier på olika sätt kan etablera sig i värddjuret. Dessutom skulle dessa proteiner även kunna bidra till att förändra den närliggande miljön vid infektionsstället vilket i sin tur skulle tänkas påverka bakteriernas förmåga att undgå immunförsvaret.

I projektet har vi även studerat olika utsöndrade bakteriella enzymer som på olika sätt specifikt inaktiverar immunoglobuliner. Förekomsten av immunoglobuliner, eller som vi säger i dagligt tal antikroppar, är av central betydelse för skyddet mot sjukdomsframkallande mikroorganismer. Resultaten har visat att de studerade streptokockerna kan utsöndra två olika typer av enzymer som specifikt inaktiverar immunoglobulin av klassen IgG vilket antas vara ett viktigt sätt för att bakterierna att undgå det immunologiska försvaret. Sammantaget från tidigare och nuvarande projekt har vi visat via immuniseringsförsök på möss att vaccinering med dessa proteiner ger upphov till antikroppar vilka inaktiverar enzymernas funktion. När sedan dessa vaccinerade möss experimentellt infekteras med S. equi uppvisar de ett signifikant skydd, ett resultat som visar att dessa bakteriella proteiner skulle vara bra kandidater för att ingå i ett vaccin.

Vidare har vi i projektet studerat hur S. equi påverkar en viss typ av immunceller vilka är av central betydelse för det immunologiska svaret hos värden.

I våra grundläggande studier har vi samarbetat med andra forskargrupper ledda av Prof. Jan-Ingmar Flock, Karolinska Institutet, Prof. Kristofer Rubin Uppsala Universitet, Prof. Gunnar Pejler, SLU samt Dr. Andrew Waller, Animal Health Trust (AHT), New Market, England

Ett av våra långsiktiga mål när det gäller den tillämpade forskningen är att våra resultat ska bidra till utvecklingen av nya vacciner som skyddar hästar mot infektioner. Att få tillgång till ett säkert och effektivt vaccin mot främst kvarka är mycket angeläget för alla som verkar inom hästsektorn. Upplysningsvis har vi i samarbete med Prof. Flocks forskargrupp och företaget Intervacc AB under många år bedrivit ett separat tillämpat projekt för att utveckla ett säkert och effektivt vaccin mot kvarka. I detta vaccinationsprojekt är även Dr. Wallers forskargrupp vid AHT involverade samt ett flertal nationella och internationella företag. Ytterligare information om vaccinutvecklingen rörande kvarka och företaget Intervacc kan fås via länken http://intervacc.com/index.php?lang=sv