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Forschung

 

 

Die Forschung des Instituts für Bakteriologie und Mykologie

 

Ein zentrales Ziel unserer Forschung ist ein besseres Verständnis der Interaktion zwischen Erreger und Wirt im Verlauf einer Infektionskrankheit. Aus dieser Pathogenese-Forschung können sich wichtige neue Ansätze für die Prophylaxe von Infektionskrankheiten ergeben. Nur so kann es gelingen, den Antibiotikaeinsatz in der Tierhaltung zu reduzieren und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit und das Tierwohl zu verbessern. Das Institut konzentriert sich dabei auf Infektionen durch Streptokokken, Brachyspiren und Dermatophyten. Die Forschungsprojekte zu den Streptokokken und Brachyspiren sind eingebettet in die Schwerpunkte des Zentrums für Infektionsmedizin (Schleimhautinfektionen im Respirationstrakt beim Schwein und im Darmtrakt beim Geflügel).

Streptococcus (S.)-suis-Erkrankungen verursachen weltweit große wirtschaftliche Schäden und sind die Hauptindikation für den Einsatz von Antibiotika in der modernen Schweinehaltung. Weiterhin ist dieser Erreger auch für schwere Erkrankungen beim Menschen verantwortlich. Aufgrund der Bedeutung als Zoonoseerreger, dem Fehlen eines zugelassenen Impfstoffes und der Schwere der Erkrankungen besteht ein enormer Forschungsbedarf im Bereich der Grundlagenforschung und in der Impfstoffentwicklung. Im Mittelpunkt unserer S.-suis-Forschung steht eine spezifische IgM-Protease (IdeSsuis). Diese IgM-Protease ist der erste bekannte Virulenz-assoziierte Faktor von S. suis, der eine Adaptation an den Hauptwirt Schwein widerspiegelt. Im Rahmen eines DFG-Projektes bearbeitet die Doktorandin Viktoria Rungelrath die Arbeitshypothese, dass die Spaltung von IgM den Erreger vor der klassischen Komplementaktivierung schützt. Das Komplementsystem ist ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems und wesentlich an Schutzmechanismen gegenüber invasiven S.-suis-Infektionen beteiligt. Das Wissen aus diesen Untersuchungen zur Pathogenese nutzen wir bereits für die Entwicklung von neuen Impfstrategien. So arbeiten wir eng mit unserem industriellen Partner IDT Biologika GmbH zusammen, um die Entwicklung eines Serotyp-übergreifenden Impfstoffes voranzutreiben. In den kommenden Monaten werden wir zusammen mit dem Institut für Immunologie (Prof. Gottfried Alber) unser methodisches Portfolio erweitern und zusätzlich zur humoralen Immunität die zelluläre adaptive Immunantwort im Schwein untersuchen. Weitere wichtige Kooperationspartner für unsere S.-suis-Forschung sind das Institut für Veterinär-Pathologie (Dr. Kristin Müller) und die Funktionseinheit Klauentiermedizin (Prof. Johannes Kauffold).

Der Leiter unserer mykologischen Arbeitsgruppe, PD Dr. Wieland Schrödl, besitzt mehrjährige Erfahrungen mit der Differenzierung von Pilzen. Für die mykologischen Arbeiten stehen eigene Räumlichkeiten und ein MALDI-TOF Gerät (Microflex Biotyper von Bruker) zur Verfügung. In Zukunft möchten wir uns in der mykologischen Forschung vor allem mit Hautpilzen auseinander setzen. Hautpilze zeichnen sich durch ein großes Repertoire an Interaktionen mit dem Wirtsgewebe aus, insbesondere bilden sie eine Reihe von Proteasen, die Bestandteile des Wirtsgewebes angreifen. Die Doktorandin Theresa Bartosch bearbeitet in Kooperation mit der Funktionseinheit Klauentiermedizin (Prof. Alexander Starke) die Rindertrichophytie. An dem Hautpilz Trichophyton verrucosum sollen Proteom- und Immunproteomanalysen durchgeführt werden, um Pilzproteine zu identifizieren, die an Erreger-Wirt-Interaktionen beteiligt sind.

In Kooperation mit der Klinik für Vögel (Dr. Volker Schmid) haben wir ein Projekt zur Diagnose und Bedeutung der intestinalen aviären Spirochätose initiiert, das von der Doktorandin Monika Harms bearbeitet wird. In diesem Projekt wird zurzeit die Differenzierung der Brachyspiren vom Geflügel mittels MALDI-TOF und PCR etabliert.

Ein weiteres Forschungsprojekt hat die Erfassung der bakteriellen Mikrobiota in Aquarienwasser zum Ziel. Im Rahmen eines Drittmittelprojektes wurde eine Bakterienstammbank mit den dazugehörigen MALDI-TOF-Massenspektren für Fisch- und Aquarienwasser-assoziierte Bakteriengattungen und -arten etabliert.

Am Institut für Bakteriologie und Mykologie ist die Bestimmung von Biomarkern und Akute-Phase-Proteinen bei verschiedenen Tierarten etabliert. Diese Faktoren des angeborenen humoralen Immunsystems spiegeln Reaktionen des Wirtes auf den Erreger im Verlauf einer Infektion wider. PD Dr. Wieland Schrödl charakterisiert diese Biomarker und untersucht deren Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise zur Überwachung und Dokumentation des Behandlungserfolges und Tierwohles.

Zurzeit sind noch zwei weitere Forschungsprojekte zu S. equi und bakteriellen Krankheitserregern im Respirationstrakt der Maus in Planung.