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Rolle der SOCS Proteine in der Drehkrankheit der Salmoniden

Abstract
Inhalt des Forschungs-Projekts: Myxobolus cerebralis, ein Vertreter der Myxosporea, ist der
Erreger der Drehkrankheit (DK) der Salmoniden. Diese Erkrankung tritt hauptsächlich bei den
Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) auf und führt aufgrund hoher Mortalitäten sowohl in den
offenen Gewässern als auch in der Teichwirtschaft zu erheblichen ökologischen und wirtschaftlichen
Verlusten. Die Regenbogenforellen (RBF) sind wesentlich empfänglicher für die DK als die
Bachforellen (BF) (Salmo trutta).
Hypothese: Die Immunantwort der BF stimuliert eine Reihe von Regulationsmechanismen um
überschießende Immunreaktionen und die dadurch entstehenden Gewebeschäden zu verhindern. Der
JAK/STAT-Signalweg ist von grundlegender Bedeutung für die zellulären Signalwege und integriert
mehrere verschiedene Signalübertragungsarten als Antwort auf extrazelluläre Stimuli. Die “suppressor
of cytokine signaling (SOCS)” Proteine sind der Schlüssel bei der Hemmung der durch Zytokine
ausgelösten Signalübertragung über den JAK/STAT Signalweg, allerdings ist ihre Rolle bei der
Modulation der Immunantwort als Antwort auf die DK vollständig unbekannt.
Methoden: Im vorliegenden Projekt werden die Bedeutung der SOCS bei Infektionen mit M.
cerebralis sowie bei Resistenzen gegen den Erreger untersucht. Aus mehreren Studien geht hervor,
dass die Beteiligung des Interferonsystems eine gemeinsame Verbindung bezüglich der Reaktion auf
eine Infektion mit M. cerebralis darstellt. Um diesen Aspekt zu untersuchen werden die
Parasitenmenge und die Expression von SOCS-Genen in verschiedenen Geweben (Schwanzflosse,
Milz, Kopfniere) sowie in Leukozytenpopulationen (B- und T-Zellen, myeloide Zellen), die aus den
beprobten Geweben gewonnen werden, zu verschiedenen Zeitpunkten nach Infektion mit M.
cerebralis verglichen.
Neue und bedeutende Aspekte des Projekts: Dieses Projekt soll zeigen inwieweit RBF und BF auf
transkriptioneller Ebene im frühen Stadium einer Infektion reagieren. Die Veränderung der mRNA
von SOCS-Genen nach Infektion wird mithilfe von Real-Time PCR zusammen mit mehreren
„Upstream“-Regulatoren und Genen, die bei der Immunantwort reguliert werden (u.a. STAT1,
STAT3, , IFN-γ, IFN1, IL6, IL-1β, IL-10, TGF-β, Arginase-2. iNOS), untersucht. Die Ergebnisse
sollen Hinweise zur Rolle von SOCS in die Aktivierung der angeborenen Immunität bei RBF und BF
erbringen. Sie werden dazu beitragen, die Mechanismen aufzuklären, die für die unterschiedlichen
Resistenzen gegen M. cerebralis verantwortlich sind.
Schlagworte
Bachforellen
Myxobolus cerebralis
Regenbogenforellen
Resistenzmechanismen
SOCS, JAK/STAT/SOCS-Signalweg
Kurzbezeichnung
SOCS in salmonid whirling disease
Projektleitung
El-Matbouli Mansour
Laufzeit
01.08.16-31.07.20
Programm
FWF Einzelprojekte
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Beteiligte Vetmed-Organisationseinheiten
Universitätsklinik für Geflügel und Fische, Klinische Abteilung für Fischmedizin
Gefördert durch
FWF - Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich

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9 Publikationen

Ashfaq, H; Soliman, H; Fajmann, S; Sexl, V; El-Matbouli, M; Saleh, M (2021): Kinetics of CD4-1+ lymphocytes in brown trout after exposure to viral haemorrhagic septicaemia virus. J Fish Dis. 2021 44 (10) 1553-1562.
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Saleh, M; Friedl, A; Srivastava, M; Secombes, CJ; El-Matbouli, M (2020): Modulation of local and systemic immune responses in brown trout (Salmo trutta) following exposure to Myxobolus cerebralis. Fish Shellfish Immunol. 2020; 106:844-851
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Saleh, M; Friedl, A; Srivastava, M; Soliman, H; Secombes, CJ; El-Matbouli, M (2020): STAT3/SOCS3 axis contributes to the outcome of salmonid whirling disease. PLoS One. 2020; 15(6):e0234479
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Saleh, M; Montero, R; Kumar, G; Sudhagar, A; Friedl, A; Köllner, B; El-Matbouli, M (2019): Kinetics of local and systemic immune cell responses in whirling disease infection and resistance in rainbow trout. Parasit Vectors. 2019; 12(1):249
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Ashfaq, H; Soliman, H; Saleh, M; El-Matbouli, M (2019): CD4: a vital player in the teleost fish immune system. Vet Res. 2019; 50(1):1
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Majeed, M; Soliman, H; Kumar, G; El-Matbouli, M; Saleh, M (2018): Editing the genome of Aphanomyces invadans using CRISPR/Cas9. Parasit Vectors. 2018; 11(1):554
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Kotob, MH; Kumar, G; Saleh, M; Gorgoglione, B; Abdelzaher, M; El-Matbouli, M (2018): Differential modulation of host immune genes in the kidney and cranium of the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in response to Tetracapsuloides bryosalmonae and Myxobolus cerebralis co-infections. Parasit Vectors. 2018; 11(1):326
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Majeed, M; Kumar, G; Schlosser, S; El-Matbouli, M; Saleh, M (2017): In vitro investigations on extracellular proteins secreted by Aphanomyces invadans, the causative agent of epizootic ulcerative syndrome. Acta Vet Scand. 2017; 59(1):78
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Kotob, MH; Gorgoglione, B; Kumar, G; Abdelzaher, M; Saleh, M; El-Matbouli, M (2017): The impact of Tetracapsuloides bryosalmonae and Myxobolus cerebralis co-infections on pathology in rainbow trout. Parasit Vectors. 2017; 10(1):442
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