Pathophysiologie von Staphylokokken in der Post-Genom-Ära

Das Anliegen des SFB-Transregio 34 ist es, mit Hilfe der funktionellen Genomforschung zu fundamentalen Aussagen über die Zellphysiologie und Infektionsbiologie des pathogenen Bakteriums Staphylococcus aureus zu gelangen und damit eine entscheidende biologische Basis zu schaffen, um Staphylokokken-Infektionen in Zukunft erfolgreicher beherrschen und bekämpfen zu können.

Staphylococcus aureus ist ein gefährliches Pathogen; die Erreger gehören weltweit zu den Hauptursachen bakterieller Infektionen im Krankenhaus und auch außerhalb. Zudem ist S. aureus ein berüchtigtes Beispiel für die Antibiotika-Resistenzkrise, eine der großen Gefahren für die Gesundheit im 21. Jahrhundert. Trotz großer Anstrengungen ist es bisher nicht gelungen, wirksame Impfstoffe zum Schutz gegen diese Bakterien zu entwickeln.

S. aureus ist auch ein faszinierender Modellorganismus für die Erforschung von Wirt-Pathogen-Interaktionen. Jeder von uns begegnet den Bakterien, oft bereits in den ersten Lebensstunden. Die Folgen sind vielgestaltig: Sie reichen von rascher Eliminierung der Erreger oder symptomfreier Besiedlung über milde Hautinfektionen bis zu lebensbedrohlichen Erkrankungen. Die Spezies S. aureus verfügt über ein eindrucksvolles Repertoire von Fitness- und Virulenzfaktoren, darunter zahlreichen Immunevasionsmolekülen. Mit ausgefeilten Regulationsnetzwerken trotzen die Erreger feindlichen Umweltbedingungen und passen sich an oxidativen Stress und Nahrungs- oder Sauerstoffmangel an. In den letzten Jahren wurde immer deutlicher, dass sich S. aureus auch als intrazelluläres Pathogen verhalten kann. Die Bakterien sind fähig, in Epithel- und Endothelzellen zu persistieren, und sie etablieren chronische Infektionen.

Der SFB-Transregio 34 hat sich zum Ziel gesetzt, das Verständnis der Infektionsbiologie von S. aureus wesentlich zu verbessern. Die Vielschichtigkeit des Themas bedingt einen interdisziplinären Forschungsansatz, seine Komplexität erfordert neuartige Methoden. Im SFB-Transregio 34 haben sich Arbeitsgruppen aus vier Universitäten zusammengeschlossen: Greifswald, Münster, Tübingen und Würzburg. Der Forschungsverbund führt bakteriologische und immunologische Expertise zusammen und kombiniert sie mit quantitativer Analytik von Biomolekülen, Strukturbiologie, Genomik, Bioinformatik, Hämatologie und Bildgebung. Da Gesamtgenomsequenzen von S. aureus und seinem menschlichen Wirt verfügbar sind, ist in der Post-Genom-Ära der Weg frei für umfassende Analysen von Transkriptionsprofilen, Proteinen und Metaboliten. Es ist heute möglich, “biologische Fingerabdrücke” von Bakterium und Wirt in höchster Auflösung zu erzeugen, bis vor kurzem noch kaum vorstellbar. So soll eine neue Qualität des Verständnisses von Zellphysiologie und Infektionsbiologie erreicht werden.

Dabei werden drei Forschungsschwerpunkte verfolgt: Während der Projektteil A die allgemeine Zellphysiologie von S. aureus behandelt, stehen im Teil B die Virulenzfaktoren, ihre Funktion und Regulation im Mittelpunkt. Im Projektteil C werden ausgewählte Aspekte der Erreger-Wirt-Interaktion thematisiert.


Weitere Informationen

Prof. Dr. Barbara Bröker
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
Institut für Immunologie und Transfusionsmedizin
Ferdinand-Sauerbruch-Straße, DZ7
17479 Greifswald
Tel.: +49 3834 86-5595
Fax: +49 3834 86-5490

broeker(at)uni-greifswald(dot)de

Prof. Dr. Michael Hecker
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
Institut für Mikrobiologie und Molekularbiologie
Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 15
17489 Greifswald
Tel.: +49 3834 86-4233
Fax: +49 3834 86-4202

hecker(at)uni-greifswald(dot)de