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Rolle der Signalübertragung bei bakteriellen Infektionen

Durch die Erforschung molekularer Grundlagen der Signalübertragung in Bakterien lassen sich regulatorische Prozesse aufklären, welche zu chronisch bakteriellen Infektionen führen.

Bakterien sind vielseitige Anpassungskünstler, die Signale aus ihrer Umwelt erkennen und sich rasch an unterschiedliche Bedingungen anpassen können. Bakterielle Krankheitserreger können so über längere Zeit im menschlichen Wirt überdauern (im Fachjargon "Persistenz" genannt). Dabei haben sie ausgeklügelte Mechanismen entwickelt, um das Immunsystem zu umgehen und selbst hohen Dosen von antimikrobiellen Wirkstoffen zu widerstehen (im Fachjargon "Toleranz" genannt).

Signalmoleküle mit globaler Ausstrahlung
Zyklische Nukleotide sind wichtige Signalmoleküle, die in kleinsten Konzentrationen zelluläre Prozesse steuern und diese grundlegend verändern können. Bakterien setzen diese Signalstoffe ein, um sich unter Stressbedingungen in multizellulären Verbänden, sogenannten Biofilmen, einzuigeln und so widrigsten Bedingungen zu trotzen. Wir interessieren uns dafür, wie diese Signalstoffe gebildet und wieder abgebaut werden. Darüber hinaus untersuchen wir, wie sie zu Persistenz und Toleranz pathogener Keime im menschlichen Wirt beitragen und so chronische Infekte verursachen können.

Chronische Infekte durch bakterielle Persistenz
Uns interessieren die molekularen Grundlagen von chronischen Infektionen beim Menschen. Wir fokussieren uns dabei einerseits auf pathogene Escherichia coli Keime, welche wiederkehrende (rezidivierende) Entzündungen des Harntraktes verursachen. Andererseits untersuchen wir langjährige Lungeninfektionen von Patienten mit zystischer Fibrose (Mukoviszidose), verursacht durch das Bakterium Pseudomonas aeruginosa.

Regulatorische Netzwerke als attraktive Zielstrukturen
Unsere Studien sollen einen Beitrag leisten, um in Zukunft gezielter gegen chronische Infekte beim Menschen vorzugehen. Komponenten regulatorischer Netzwerke, welche zu bakterieller Persistenz beitragen, sind attraktive Zielstrukturen für neuartige antimikrobielle Wirkstoffe gegen chronische Infektionen.

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