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Wie sich bakterielle Krankheitserreger im Wirt einnisten

Typ-4 Sekretionssysteme ermöglichen bakteriellen Erregern, sich langfristig in Wirtszellen einzunisten und chronische Infektionen auszulösen. Ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen der zugrunde liegenden Bakterium-Wirt-Interaktion ist für die Entwicklung neuartiger Arzneimittel gegen Infektionskrankheiten unerlässlich.

Bakterielle Infektionskrankheiten stellen ein wachsendes Problem unserer Gesellschaft dar. Gründe hierfür sind das gehäufte Auftreten Antibiotika-resistenter Keime, die zunehmende Immunschwäche im Alter sowie die rasante Ausbreitung neuartiger Erreger im Zuge der Globalisierung. Um neuartige Therapieansätze gegen bakterielle Erreger entwickeln zu können, müssen die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen verstanden werden. Bakterielle Krankheitserreger können über längere Zeit im menschlichen Wirt überdauern und zu einem chronischen Infektionsverlauf führen. Diese als Persistenz bezeichnete Eigenschaft von Bakterien ist noch wenig verstanden.

Typ-4 Sekretionssysteme injizieren Effektorproteine in Wirtszellen
Ziel unserer Arbeit ist es, persistierende Infektionen durch Bakterien auf molekularer und zellulärer Ebene zu untersuchen. Unser Augenmerk gilt den durch sogenannte Typ-4 Sekretionssysteme in die Wirtszellen injizierten Effektorproteinen. Diese Effektorproteine verändern gezielt Wege der Signalübertragung sowie der Physiologie der Wirtszelle und begünstigen damit das Überdauern von Bakterien im Wirt.

Bartonellen und Bruzellen als Modellerreger der Typ-4 Sekretion
Wir studieren dazu die unter sich nah verwandten Erreger Bartonella und Brucella, die bei Mensch und Tier chronische Krankheitsverläufe unterschiedlicher Schweregrade verursachen. Ihre Typ-4 Sekretionssysteme tragen entscheidend zu Etablierung einer persistierenden Infektion bei und eignen sich daher besonders gut für unsere Untersuchungen in Zellkultur- und Tiermodellen.

Ansatzpunkte für neue Arzneimittel gegen Infektionskrankheiten
Im Rahmen der systembiologischen Initiative SystemsX.ch identifizieren wir die zellulären Interaktionspartner der bakteriellen Effektorproteine. Darüber hinaus charakterisieren wir alle weiteren für das Infektionsgeschehen wichtigen Wirtszellproteine und testen deren Eignung als Ansatzpunkt für die Entwicklung neuartiger Anti-Infektiva gegen chronische bakterielle Infektionen.

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