Mô hình in vitro về sự xâm nhập và tăng trưởng nội bào của Listeria monocytogenes trong dòng tế bào giống tế bào ruột người Caco-2

Sự xâm nhập và tái tạo của Listeria monocytogenes trong các tế bào biểu mô ruột đã được nghiên cứu bằng cách nhiễm các dòng tế bào giống như tế bào ruột người Caco-2. Sự xâm nhập là do hiện tượng thực bào có định hướng, điều này được gợi ý bởi tác động ức chế của cytochalasin D lên sự xâm nhập của vi khuẩn và từ hình ảnh vi điện tử cho thấy vi khuẩn bên trong các không bào giới hạn bởi màng ở giai đoạn đầu của sự nhiễm trùng. Chỉ có vi khuẩn từ các loài gây bệnh (L. monocytogenes và Listeria ivanovii) mới có khả năng tự thực bào bởi các tế bào Caco-2, khác với Listeria seeligeri, Listeria welshimeri, và Listeria innocua. L. monocytogenes dễ dàng nhân lên trong các tế bào Caco-2, với thời gian thế hệ rõ ràng khoảng 90 phút. Listeriolysin O được phát hiện là một yếu tố chính thúc đẩy sự tăng trưởng nội bào của L. monocytogenes. Sau khi được nội hóa với tỷ lệ giống như chủng tái tổ hợp hemolytic của nó, một đột biến không hemolytic từ L. monocytogenes không thể nhân lên một cách đáng kể trong các tế bào Caco-2. Nghiên cứu bằng vi điện tử cho thấy rằng vi khuẩn từ đột biến không hemolytic vẫn nằm bên trong các phagozome trong suốt quá trình nhiễm tế bào, trong khi vi khuẩn hemolytic từ L. monocytogenes được phóng thích tự do trong bào tương. Điều này chỉ ra rằng việc phá hủy các màng không bào bởi các chủng sản sinh listeriolysin O của L. monocytogenes có thể là một cơ chế chính cho phép vi khuẩn thoát khỏi phagozome và sinh sôi không bị hạn chế trong bào tương tế bào.