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    Lehrstuhl für Mikrobiologie

    Neisseria gonorrhoeae

    Neisseria gonorrhoeae is ein obligat humanspezifisch pathogenes Bakterium, das die über Geschlechtsverkehr übertragbare Krankheit Gonorrhoe verursacht. Gonokokken besitzen die Fähigkeit, ständig deren Oberfläche zu verändern, wodurch in einer Population Millionen verschiedener Bakterien existieren, die sich in ihren Antigenen voneinander unterscheiden. Die Diplokokken besiedeln bevorzugt die Schleimhaut der Harnröhre des Mannes und der Zervix der Frau. In den meisten Fällen verursachen die Gonokokken lokale Entzündungen, können sich aber auch innerhalb des Wirts ausbreiten, wodurch systemische Infektionen verursacht werden, die zu schwerwiegenden Erkrankungen, wie Arthritis, Endokarditis, Meningitis und Lungenentzündung, führen können. Um eine solche systemische Infektion verursachen zu können, müssen die Bakterien das Epithel durchqueren, entweder durch Transmigration oder durch Zerstörung der Epithelzellen. Sobald die Bakterien die subepitheliale Schicht und den Blutstrom erreicht haben, müssen sie sich an diese Nischen anpassen, um in andere Gewebe gelangen zu können. Wir untersuchen die molekularen Grundlagen einer disseminierenden Gonokokkeninfektion (DGI) mit Schwerpunkt auf den bakteriellen Faktoren, die für eine Ausbreitung und Anpassung sowie die Wirtszellantwort auf diese hochvariablen Bakterien erforderlich sind. In einem weiteren Forschungsthema untersuchen wir die Rolle von nicht-kodierenden RNAs von Gonokokken, die Genexpression und Antigenvariation kontrollieren.

    Invasion von Epithelzellen durch Neisseria gonorrhoeae (grün).

    Projekte

    Mechanismen der disseminierenden Gonokokkeninfektion

    N. gonorrhoeae exprimiert zahlreiche voneinander abweichende Oberflächenproteine, die eine Adhärenz an und eine Invasion in Zielzellen vermitteln. Bakterien, die das Hauptporin der äußeren Membran vom Serotyp A (PorBIA) exprimieren, werden häufig von Patienten mit schweren disseminierenden Infektionen isoliert. PorB dieses Serotyps leitet eine Invasion in verschiedene Wirtszellen auch ohne Vorkommen irgendeines weiteren Adhäsins oder Invasin ein. Jedoch hängt eine PorBIA-vermittelte Wechselwirkung von einem Milieu ab, wie es z.B. in Serum vorliegt. Eine Invasion von Wirtszellen durch  PorBIA-exprimierende Gonokokken erfolgt durch die Bindung an den EGF-"repeat" enthaltenden Klasse F "Scavenger Receptor" (SREC, "Scavenger"-Rezeptoren, die auf endothelialenZellen exprimiert werden).  Die Wirtszelle nimmt jedoch die interagierenden Bakterien wahr und reagiert mit der Freisetzung von "danger signal"-Molekülen wie Gp96, das die Invasion des Pathogens verhindert. Wir stehen gerade am Anfang, das komplexe Zusammenspiel zwischen Pathogen und Wirt zu verstehen. Im Mittelpunkt dieses Projekts steht die Rolle von Sphingolipiden in der Gonokokkeninfektion (mehr Information) sowie die Identifizierung von weiteren bakteriellen Faktoren, die für eine disseminierende  Gonokokkeninfektion erforderlich sind (mehr Information).

    Die Rolle regulatorischer RNAs für die Pathogenität von Neisseria gonorrhoeae

    Nicht-codierende regulatorische RNAs, die die Genexpression auf post-transkriptioneller Ebene kontrollieren, stellen wichtige Bestandteile regulatorischer Netzwerke von Bakterien dar. Eine beträchtliche Anzahl potenziell regulatorisch wirksamer sRNAs und asRNAs konnte im Rahmen einer umfassenden Trankriptomanalyse auch in N. gonorrhoeae  identifiziert werden. Die Funktion dieser regulatorischen RNAs im Metabolismus der Bakterien und ihre mögliche Rolle bei der Interaktion von Neisserien mit ihrem Wirtsorganismus werden in diesem Projekt untersucht (mehr Information).

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