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    Lehrstuhl für Mikrobiologie

    Bakterielle Invasion und intrazelluläres Überleben

    Im Mittelpunkt dieses Projekts stehen bakterielle und zelluläre Faktoren, die in der Wechselbeziehung zwischen Neisseria gonorrhoeae und Humanzellen eine Rolle spielen.

    N. gonorrhoeae ist ein Humanpathogen, das die durch Geschlechtsverkehr übertragbare Krankheit Gonorrhoe verursacht, einschließlich der hiermit verbundenen Komplikationen wie Beckenentzündung, Unfruchtbarkeit und in seltenen Fällen der disseminierenden Gonokokkeninfektion. Im Verlauf der Infektion ist N. gonorrhoeae von Pathogenitätsfaktoren abhängig, wie Pili für die Adhäsion, Opa-Proteine, die eine Invasion vermitteln, und das PorBIA-Porin, das von besonderer Bedeutung für die disseminierende Imfektion zu sein scheint. Das PorBIA-Porin interagiert mit dem Oberflächenrezeptor SREC-I von epithelialen Zellen und vermittelt die bakterielle Invasion bei geringen Phosphatkonzentrationen. PorBIA wird während einer Infektion auch in Mitochondrien transportiert, wo es eine mitochondriale Fragmentierung und den Verlust des Membranpotentials induziert, wodurch zum Zelltod beigetragen wird.

    Neben der Untersuchung, welche Rolle Sphingolipid-Signale in der Neisserieninfektion spielen (gemeinsames Projekt mit Prof. Dr. Thomas Rudel), widmen wir uns auch der Entwicklung von dreidimensionalen Zervix-, Harnröhren- und Eileitergewebemodellen, die wir für unsere Forschung zur Invasion und Transzytose von Neisserien nutzen werden. Dieses Projekt wird zusammen mit Prof. Dr. Thomas Rudel im Rahmen des Graduiertenkollegs GRK 2157 durchgeführt.

    Neisseria gonorrhoeae dringt in Zellen unter geringer Phosphatkonzentration ein (Pfeile). Mitochondrien, die in ihrer Matrix GFP enthalten, leuchten grün.

    Ein weiterer Teil unserer Forschung untersucht neuartige Substanzen, die gegen eine mikrobielle Infektion gerichtet sind. Wir verwenden Infektionsmodelle von C. trachomatis und N. gonorrhoeae, um verschiedene Klassen von potentiellen Antibiotika, darunter auch aus Meeresschwämmen-assoziierte Actinomyceten isolierte Substanzen, sowie Inhibitoren des "macrophage infectivity potentiator" (MIP). MIP ist ein wichtiger Pathogenitätsfaktor von N. gonorrhoeae, der für das Überleben und die Proliferation von Neisserien in Makrophagen und Neutrophilen des Menschen notwendig ist. Ein ähnliches Protein ist in Chlamydia trachomatis vorhanden, einem obligat intrazellulären humanspezifischen Pathogen, das durch Geschlechtsverkehr übertragbare Krankheiten und die Augenerkrankung Trachom verursacht. Das MIP-Protein stellt eine interessante Zielstruktur für neue antimikrobielle Substanzen dar.

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