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    Institut für Hygiene und Mikrobiologie

    (i) Welche biologischen Eigenschaften humanpathogener Pilze sind entscheidend für die Aktivierung protektiver und nicht protektiver Immuneffektormechanismen?

    Wir untersuchen zur Beantwortung dieser Fragestellung sowohl die Variabilität der Erreger als auch die Aktivierung des menschlichen Immunsystems im Verlauf der Sepsis charakterisiert. Wichtigster Modellorganismus ist der polymorphe Hefepilz Candida albicans, der bei vielen Menschen als harmloser Besiedler der Darmschleimhaut vorkommt. Unter bestimmten Bedingungen, wie beispielsweise einer beeinträchtigten Aktivität des Immunsystems, kann C. albicans jedoch die Schleimhautbarriere überwinden und eine Sepsis verursachen. Wir analysieren, wie sich C. albicans von einem harmlosen „Mitbewohner“ in einen invasiven Krankheitserreger verwandelt. Auf der Erregerseite wird dieser Übergang aktiv angetrieben. So ist die Fähigkeit von C. albicans, zwischen der Hefeform und filamentösen Formen, die gewebsinvasives Wachstum ermöglichen, zu wechseln, essentiell für die Pathogenese.

    (ii) Wie interagieren unterschiedliche Teile des Immunsystems in der Induktion und Aufrechterhaltung protektiver Immunantworten gegen humanpathogene Pilze und lassen sich pilzspezifische Muster der Immunaktivierung erkennen und gegebenenfalls diagnostisch nutzen?

    Die Entstehung einer invasiven Pilzinfektion wird in der Regel durch eine Störung der Immunantwort des Wirts begünstigt. Bei Infektionen durch Candida und Aspergillus Arten sind insbesondere neutrophile Granulozyten von zentraler Bedeutung. Diese Zellen sind in der Lage, filamentöse Formen von C. albicans zu erkennen und mit einem morphotyp-spezifischen Aktivierungsprogramm zu reagieren. Die Funktionen anderer Immunzellen und die Interaktion verschiedener Bestandteile des menschlichen Immunsystems im Verlauf der Sepsis sind allerdings weitgehend unbekannt. Diesen Fragestellungen widmet sich Fungal Septomics. Zur Bearbeitung dieser Fragestellungen sind zahlreiche ex vivo Infektionsmodelle für primäre humane Immunzellen in der Arbeitsgruppe etabliert. Zudem wurde ein Vollblutinfektionsmodell etabliert, das sowohl die komparative Analyse unterschiedlicher Erreger als auch die Quantifizierung der Immunaktivierung in Patientenblutproben erlaubt. Im Rahmen des SFB/TR FungiNet wird insbesondere die intrinsische Aktivierung neutrophiler Granulozyten im Rahmen invasiver Pilzinfektionen untersucht.

    (iii) Welche genetischen Faktoren bestimmen das individuelle Risiko von Patienten, an einer invasiven Pilzinfektion zu erkranken?

    Diese Arbeiten werden im Rahmen internationaler Kooperationen durchgeführt. Ein wesentliches Standbein ist die Koordinierung der internationalen Multicenterstudie AspIRS (Aspergillosis Intrinsic Risk Stratification), die das genetische Risiko für invasive Aspergillose bei stammzelltransplantierten Patienten adressiert. Im Rahmen dieser Studie wurden bisher mehr als 1000 Patienten genotypisiert. Erste Ergebnisse zu genetischen Risikofaktoren konnten 2014 in Kooperation mit Partnern aus Perugia und anderen europäischen Ländern publiziert werden (Cunha et al., NEJM 2014).

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