AG Prof. Dr. Hofreuter

Forschungsinteresse: Metabolismus und Wirtsinteraktion von Campylobacter jejuni

 

Campylobacteriose ist eine der am häufigsten vorkommenden gastrointestinalen Infektionskrankheiten in Industrieländern. Die Übertragung dieser Zoonose erfolgt vor allem durch den Verzehr kontaminierter Lebensmittel oder direkt mittels der natürlichen Wirte von C. jejuni, wie z.B. Geflügel, Rindern und Schafen. Durch Campylobacter-Infektionen ausgelöste Durchfallerkrankungen halten in der Regel nur wenige Tage an und lediglich in Einzelfällen kommt es zu Komplikationen, wie z. B. den Guillain-Barré und Miller-Fischer Syndromen, seltenen Erkrankung des peripheren Nervensystems.

 

Mit unseren Forschungsarbeiten wollen wir klären, wie Campylobacter jejuni in der Lage ist, eine Infektion erfolgreich zu etablieren, und welche Faktoren bei der Persistenz von C. jejuni in den unterschiedlichen Wirten benötigt werden.

 

Trotz der wichtigen Bedeutung von C. jejuni als gastrointestinaler Krankheitserreger, wissen wir erstaunlich wenig über dessen Pathogenese. Das klinische Krankheitsbild der Campylobacteriose hat Ähnlichkeiten mit der Salmonellose, doch zeigen molekularbiologische Untersuchungen, dass die mechanistischen Grundlagen für die Etablierung dieser verwandten Darmkrankheiten sehr unterschiedlich sind. Dies wurde durch die Analysen komplett sequenzierter Genome verschiedener C. jejuni Isolate bestärkt, weil „klassische" Virulenzfaktoren anderer intestinal-pathogener Bakterien bei C. jejuni nicht vorhanden sind.

 

C. jejuni besitzt eine ausgeprägte genetische Diversität. Vergleichende Genomsequenzanalysen mehrerer Isolate weisen darauf hin, dass bei C. jejuni nicht nur Zelloberflächenstrukturen, die an der Wirtsinteraktion beteiligt sind und Angriffpunkte für das Immunsystem darstellen, eine starke genetische Variabilität aufzeigen, sondern auch physiologische Eigenschaften. Wir gehen davon aus, dass sich diese metabolische Variabilität durch die unterschiedliche Fitness verschiedener C. jejuni Isolate widerspiegeln könnte, in verschiedenen Wirtsorganismen und Umwelthabitaten effizient zu überleben.

 

Wir wollen mit unseren Projekten untersuchen, welchen Einfluss die genetische Diversität auf die metabolischen Eigenschaften von C. jejuni hat, und wie diese metabolische Variabilität die Pathogenese von C. jejuni beeinflusst. Unser besonderes Interesse besteht darin, metabolische Wege in C. jejuni zu identifizieren, die für das Wachstum dieses Krankheitserregers im Wirtsorganismus essentiell sind. Darüber hinaus beabsichtigen wir, das Nährstoffangebot für C. jejuni während des Infektionsprozesses zu charakterisieren. Mit Hilfe eines Maus-Kolonisierungsmodels möchten wir neue Einblicke über den Zusammenhang zwischen metabolischer Diversität bei C. jejuni und dem Gewebetropismus während des Infektionsverlaufs erhalten.

 

Das offensichtliche Fehlen traditioneller Virulenzfaktoren bei C. jejuni und die metabolische Variabilität dieses Krankheitserregers gibt uns eine gute Möglichkeit, den Einfluss von metabolischen Eigenschaften auf das Virulenzpotential von C. jejuni zu erforschen. Die Identifizierung essentieller metabolischer Eigenschaften für die Etablierung einer Infektion durch C. jejuni wäre ein wichtiger Schritt für das bessere Verständnis der Pathogenese dieses Krankheitserregers. Auch unter dem allgemeinen Aspekt der Entwicklung neuer Antibiotika, findet ein verbessertes Verständnis der Korrelation von Metabolismus und Virulenz in der Infektionsbiologie zunehmend an Bedeutung.