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AG Dr. Vital

 

Der Mensch ist mit einer Vielzahl an Bakterien, Pilzen und Viren besiedelt – das sogenannte “humane Mikrobiom”. Durch intensive Forschungsbemühungen in den letzten Jahren wurde klar, dass unser Mikrobiom eine große Rolle für die Gesundheit spielt, wobei ein unausgewogenes, instabiles  Mikrobiom im Verdacht steht, epidemische Volkskrankheiten wie Diabetes, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauferkrankungen sowie neurologische und psychiatrische Erkrankungen zu verursachen und/oder zu fördern. Des Weiteren wirkt das Mikrobiom als Platzhalter und hält pathogene Bakterien fern, wodurch Infektionen minimiert werden.

Wir benutzen “Next- und Third-Generation” Sequenzierungsmethoden (-“omics“), um diese komplexen Gemeinschaften von Mikroorganismen auf und in unserem Körper zu entschlüsseln und durch enge Kooperation mit klinischen Partnern deren Rolle für die Entstehung von Krankheiten besser zu verstehen. Dabei ist die bioinformatische und statistische Analyse von zentraler Bedeutung, um die Fülle an gewonnen Daten richtig interpretieren zu können, und dadurch mögliche neue Therapieansätze zu entwickeln. Außerdem bieten diese Methoden großes Potential in der Diagnostik, um schnell und umfangreich auf Infektionen reagieren zu können.



Spezieller Fokus unserer Forschung sind spezifische Funktionen der Darmflora, welche die Gesundheit des Menschen beeinflussen. Auf der einen Seite produzieren Darmbakterien Stoffe, wie z. B. Vitamine und kurzkettige Kohlenwasserstoffe, die essentiell für unseren Organismus sind. Auf der anderen Seite stehen bestimmte Metabolite im Verdacht, Krankheit zu verursachen, wie z. B. das Trimethylamin, welches an der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beteiligt ist. In beiden Fällen spielt die Ernährung eine wichtige Rolle, da diese direkt unser Mikrobiom beeinflusst und die Produktion von bakteriellen Stoffwechselprodukten kontrolliert.

Die Entschlüsselung der komplexen Wechselspiele zwischen 1. Umweltfaktoren (z. B. Ernährung), 2. Mikrobiom, und 3. Wirt (Immunsystem, Hormone, Nervensystem) wird es in Zukunft erlauben, spezifische, personalisierte Therapieansätze zu verfolgen.

 

Ausgewählte Publikationen:

 

  1. Vasapolli R, Schütte K, Schulz C, Vital M, Schomburg D, Pieper DH, Vilchez-Vargars R, Malfertheiner P (2019). Analysis of transcriptionally active bacteria throughout the gastrointestinal tract of healthy individuals. Gastroenterology 2019 Jun 5. pii: S0016-5085(19)40986-4. doi: 10.1053/j.gastro.2019.05.068. [Epub ahead of print]

  2. Steube A, Vital M, Grunert P, Pieper DH, Stallmach A (2019). Long-term multidonor fecal microbiota transfer (FMT) by oral capsules for active ulcerative colitis. J Crohns Colitis 2019 Apr 15. pii: jjz073. doi: 10.1093/ecco-jcc/jjz073. [Epub ahead of print]

  3. Vital M, Howe A, Bergeron N, Krauss RM, Jansson JK, Tiedje JM (2018). Metagenomic insights into resistant starch degradation by human gut microbiota. Appl Environ Microbiol 84(23):e01562-18.

  4. Rath S, Ruth T, Pieper DH, Vital M (2018). Pathogenic functions of host microbiota. Microbiome 6:174.

  5. Heidrich B, Vital M, Plumeier I, Döscher N, Kahl S, Kirschner J, Ziegert S, Solbach P, Lenzen H, Potthoff A, Manns MP, Wedemeyer H, Pieper DH (2018). Intestinal microbiota in patients with chronic hepatitis C with and without cirrhosis compared with healthy controls. Liver Int 38(1):50-58.

  6. Vital M, Karch A, Pieper DH (2017). Colonic butyrate-producing communities in humans: an overview using Omics data. mSystems 00130-17.

  7. Rath S, Heidrich B, Pieper DH, Vital M (2017).  Uncovering the trimethylamine-producing bacteria of the human gut microbiota.  Microbiome 5:54.

  8. Amitay EL, Werner S, Vital M, Pieper DH, Höfler D, Gierse IJ, Butt J, Balavarca Y, Cuk K, Hermann B (2017). Fusobacterium and colorectal cancer: Causal factor or passenger? Results from a large colorectal cancer screening study. Carcinogenesis 38(8):781-88.

  9. Vital M, Benli C, Ostman B, Cole J, Konstantinidis K, Tiedje JM (2015). Gene expression analysis of E. coli strains provides insights into the role of gene regulation in diversification. ISMEJ 9:1130–40.

  10. Vital M, Howe AC, Tiedje JM (2014). Revealing the butyrate synthesis pathways from (meta)genomic data. mBio 5(2);e00889-14.