CD-Labor for Infektionsbiologie

Bestimmte Mikroorganismen, wie etwa pathogene Pilze, können lebensbedrohliche Erkrankungen auslösen. Die molekularen Vorgänge, die bei klinisch bedeutsamen Pilzen dafür verantwortlich sind, werden erforscht und dienen langfristig als Grundlage für die Entwicklung geeigneter Therapien.

Insbesondere wird mit krankheitsverursachenden Hefepilzen der Gattung Candida gearbeitet. Für diese wird auf molekularer Ebene die sogenannte Virulenz erforscht, also die Fähigkeit des Pilzes, in Säugetiermodellen Krankheiten auszulösen. Dabei werden sowohl die Vorgänge im Pilz als auch jene im befallenen Organismus (Wirt) untersucht. Diese führen mit dem Wirt ein lebenslanges Wechselspiel von Angriff und Verteidigung, dessen Ausgang über das Ausmaß einer Erkrankung entscheidet.

Zum einen interessieren dabei die biochemischen und physiologischen Signalprozesse, die Informationen über eine Pilzinfektion im Immunsystem des Wirtsorganismus weitergeben. Zum anderen sind aber auch die Gene im Pathogen von Interesse, die eine Ausbreitung von Infektionen begünstigen oder sogar bewirken.

Diese als Virulenzgene bezeichneten Gene kommen teilweise im Pilz und auch im Wirt vor, in ihrer Gesamtheit werden sie als Patho-Genom bezeichnet. Dieses Patho-Genom ist ein wichtiges Ziel der Forschung und wird für die bedeutendsten Candida-Spezies identifiziert. Dazu werden mittels molekularbiologischer Methoden einzelne Gene im Pilz gezielt inaktiviert (Reverse Genetik). Der Effekt der Inaktivierung auf die Virulenz wird in Modellsystemen untersucht. Mit dieser Methode werden nacheinander möglichst viele Gene des Pilzes genetisch entfernt, um damit ein komplettes Bild über ihre Bedeutung für die Virulenz zu schaffen. Die Wirkung der Gen-Inaktivierung auf die Virulenz wird dabei im Tiermodell, in Insekten oder in primären Zellkulturen von Immunzellen aus der Maus und dem Menschen untersucht. So gewonnene Hinweise auf krankheitsrelevante, molekulare Vorgänge im Wirt werden anschließend in geeigneten Tiermodellen bestätigt.

Die so mit guter Sicherheit gewonnenen Erkenntnisse dienen in den folgenden Schritten dazu, prophylaktische oder neue therapeutische Ansätze zu entwickeln, die einer gefährlichen systemischen Pilzinfektion wirksam begegnen können.