Ergebnisbericht 2010/11 - Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

82 WISSENSCHAFTLICHER ERGEBNISBERICHT | Infektion und Immunität | Wirt-Pathogen-Interaktionen
Die Nasenhöhlen und der Gastrointestinaltrakt beherbergen eine Vielzahl verschiedener bakterieller Spezies. Einige davon sind
von Vorteil für den Wirt, während andere zu schweren Erkrankungen führen können. Wir versuchen heraus zu fi nden, welche
Bedingungen die Kolonisation dieser Lebensräume mit pathogenen Bakterien favorisieren oder verhindern. Ein besonderes Augen-
merk wird hierbei auf das Vorkommen des multi-resistenten pathogenen Bakteriums Staphylococcus aureus in diesen Gemein-
schaften und seine Interaktion mit anderen Spezies gelegt.
Experimentelle Modellsysteme zum Studium der Wirtsantwort gegenüber viralen und bakteriellen Pathogenen
Gruppe A Streptokokken sind weitverbreitete humane Pathogene, die verschiedene Erkrankungen verursachen können, von einer
einfachen Pharyngitis bis hin zu sehr schweren, oft tödlichen Erkrankungen wie nekrotischer Faszitis oder toxischem Schock.
Wir haben zuvor zeigen können, dass Mausstämme mit verschiedenen genetischen Hintergründen sich sehr stark in ihrer Anfällig-
keit gegenüber einer Infektion mit Streptococcus pyogenes unterscheiden. Nun charakterisieren wir die immunologischen und
molekularen Mechanismen, welche die Empfi ndlichkeit oder die Resistenz gegenüber S. pyogenes Infektionen bestimmen, um
letztendlich neue Strategien zu entwickeln, die die Abwehr eines empfi ndlichen Wirtes stärken. Weiterhin führen wir Studien am
Pathogen Staphylococcus aureus durch, das derzeit einer der wichtigsten bakteriellen Keime in den westlichen Industriestaaten ist.
Die Häufi gkeit von S. aureus Infektionen hat in letzter Zeit sehr stark zugenommen, sowohl bei Krankenhausinfektionen als auch in
der allgemeinen Bevölkerung. Trotz großer Fortschritte im Verständnis der Persistenz von S. aureus Erregern im Wirt, sind derzeit
nur wenige Studien zum Beitrag von Wirtsfaktoren bei der Etablierung einer S. aureus Infektion durchgeführt worden. Die Erforschung
dieser Frage ist vor allem deswegen nur zögerlich voran gekommen, weil es keine geeigneten experimentellen Tiermodelle gab.
Wir haben daher ein Mausmodell etabliert, welches die wesentlichen Aspekte einer S. aureus Infektion rekapituliert. Unser Maus-
modell erlaubt es, langfristige Infektionen mit S. aureus durchzuführen und ermöglicht uns auf diese Weise, die verschiedenen
Aspekte der Wirtsabwehr während der unterschiedlichen Phasen einer Infektion zu studieren.
Das Infl uenza A Virus stellt eine der größten Bedrohungen für die menschliche Gesundheit dar. Derzeit ist nur wenig über die Fak-
toren bekannt, welche die Resistenz oder die Empfi ndlichkeit des Wirtsorganismus gegenüber einer Infl uenza-Infektion beeinfl us-
sen. Am HZI haben wir ein experimentelles Modellsystem für Infektionen mit verschiedenen Subtypen des Infl uenzavirus in der
Maus entwickelt. Wir konnten sehr große Unterschiede in der LD 50 Antwort in verschiedenen Mausstämmen mit unterschiedlichem
genetischen Hintergrund beobachten. Wir führen nun vergleichende Studien zur Pathogenese, der Genexpressionsmuster in der
Lunge, der Viruslast und der Immunantwort in verschiedenen Mausstämmen durch. Diese Erkenntnisse werden dazu verwendet,
sogenannte „Quantitative Traits“ (QTLs) zu bestimmen, die das genetische Risiko eines schweren Infektionsverlaufs beschreiben.
Potenzielle Kandidatengene innerhalb der QTL-Regionen, die für den unterschiedlichen Verlauf einer Infektion verantwortlich sein
könnten, werden dann in Mausmutanten getestet, in denen ein bestimmtes Gen entfernt wurde.