Ergebnisbericht 2010/11 - Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

WISSENSCHAFTLICHER ERGEBNISBERICHT | Infektion und Immunität | Wirt-Pathogen-Interaktionen
Molekulare Grundlagen der Speziesspezifi tät bei der Transmission von zoonotischen Infektionserregern
Das Prion Protein PrP C aus Säugern ist in der Lage, seine Konformation von einer monomeren löslichen Form zu einer aggregierten
unlöslichen Form, dem PrP Sc , zu verändern. Sobald ein Prion von einem empfi ndlichen Wirt aufgenommen wurde, löst es eine
Kaskade aus, die letztlich in einer Erkrankung resultiert. Verschiedene Prionenstämme können dabei zu verschiedenen patholo-
gischen Veränderungen in einer bestimmten Wirtsspezies führen. Auch die Transmission von einer Spezies zu einer anderen wird
wesentlich dadurch beeinfl usst, inwieweit eine bestimmte Prionkonformation mit der primären Sequenz beider Spezies kompatibel
ist. Die Übertragung von BSE auf den Menschen und die Resistenz des Menschen gegenüber Prionen aus Schafen sind gut bekannte
Beispiele hierfür. Allerdings sind die zu Grunde liegenden Mechanismen dieser Prozesse bislang nicht verstanden. Das größte
Hindernis für solche Studien war bislang die sehr begrenzte Möglichkeit, Prionen in ausreichenden Mengen herzustellen. Am HZI
haben wir daher eine neue Technologie entwickelt, die diesen Engpass überbrückt. Insbesondere verwenden wir die NMR-Spektro-
skopie und andere biophysikalische Techniken, um die strukturellen Grundlagen der Transmissionsbarrieren sowie die Anpassung
von Prionen an einen neuen Wirt zu studieren. Wir werden die 3D-Strukturen im Detail analysieren, um bessere Einsichten in die
biophysikalischen Mechanismen der Konformationsänderungen zu erlangen, die den Übergang von PrP C zu PrP Sc erlauben. Weiter-
hin werden wir Untersuchungen zur Analyse von Wirt-Pathogen-Interaktionen bei verschiedenen Proteinen durchführen, welche
die Übertragung von zoonotischen Viren und Bakterien mit beeinfl ussen.
Epidemiologische Studien zur Untersuchung von genetischen und umweltbedingten Risikofaktoren im Menschen
Die Ursachen menschlicher Erkrankungen beruhen auf einer Vielzahl von Faktoren, wie z. B. Umwelteinfl üsse, Lebensstil und
genetische Risikofaktoren. Um diese Faktoren besser erfassen zu können, werden wir die Häufi gkeit des Auftretens von Infektions-
erkrankungen im Zusammenhang mit verschiedenen Risikofaktoren beim Menschen bestimmen. Hierzu hat das HZI in Zusammen-
arbeit mit anderen Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft und weiteren deutschen Universitäten den Aufbau einer nationalen pro-
spektiven Kohortenstudie initiiert. Diese Kohorte wird etwa 200.000 gesunde Freiwillige aus ganz Deutschland rekrutieren. Wir
werden Fragebögen entwickeln, um akute und chronische Infektionserkrankungen, den Impfstatus und die Exposition zu Haus-
und Nutztieren zu erfassen. Darüber hinaus werden mit Hilfe von Abstrichen aus der Nasenhöhle, dem Speichel und dem Stuhl die
mikrobiellen Gemeinschaften untersucht werden. Die Teilnehmer der Kohorte werden über die nächsten 10-20 Jahre weiter beob-
achtet, um die allgemeinen Risiken zu bestimmen, die zur Entstehung einer Infektionserkrankung führen, aber auch um sekundäre
Erkrankungen zu erfassen, die direkt oder indirekt mit einer Infektion in Verbindung stehen.
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