CDInfect

Systembiologie von C.difficile

Das Darmbakterium C. difficile verursacht lebensbedrohliche Erkrankungen, von Durchfall bis hin zu schweren Entzündungen des Darms, die insbesondere nach Antibiotika-Behandlung auftreten. Die schwerste Ausprägungsform ist ein toxisches Megakolon, eine sehr schmerzhafte Erweiterung des Darms, die zu mehreren tausend Todesfällen pro Jahr in Deutschland führt. Bis vor kurzem gab es in Deutschland keine koordinierte Forschung zu diesem wichtigen Krankheitserreger. Mit Unterstützung der Länder Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern hat sich 2013 ein Konsortium für die C. difficile-Forschung gegründet. Das Konsortium ist sehr interdisziplinär und untersucht gezielt in unterschiedlichen Projektbereichen die Rolle bakterieller Anpassungsmechanismen, die Wirkung der Toxine und die Wirkung des Mikrobioms (die Gesamtheit aller Bakterien im Darm) bei C. difficile-Infektionen.

iel ist ein grundlegendes Verständnis des Organismus in seiner Umgebung, das zur Entwicklung von Therapien und Diagnostik von C.difficile-Infektionen genutzt werden kann.

Projektbereiche

Im Projektbereich A (Anpassung) werden die Veränderungen im Bakterium während der Infektion untersucht. In einem systembiologischen Ansatz werden die Untersuchungen mit Hilfe der OMICs-Technologien auf allen Ebenen der Zelle durchgeführt. Basierend auf computergestützten Methoden erfolgt anschließend die entscheidende Zusammenführung der komplexen experimentellen Messdaten. Ziel ist es, die regulatorischen Netzwerke und den Stoffwechsel von C. difficile während des Infektionsprozesses zu verstehen.

Im Projektbereich B (Toxine) wird die Wirkung der von C. difficile gebildeten Gifte auf die menschlichen Zellen im Darm untersucht. Hier wird aufgeklärt, welche Reaktionen in den Proteinen und im Stoffwechsel der Wirtszelle ausgelöst werden. Dabei spielen auch andere Faktoren im Darm eine Rolle, zum Beispiel körpereigene Gallensäuren und Schleimbildung. Ziel ist es, die molekularen Mechanismen zu verstehen, die dem komplexen Krankheitsbild zugrunde liegen.

Im Projektbereich C (Mikrobiom) wird das Zusammenspiel zwischen C. difficile-Bakterien und dem Mikrobiom untersucht. Hier werden die OMICs-Technologien zur Untersuchung von Veränderungen des Mikrobioms bei C. difficile-Infektionen angewendet („Meta-Omics“), wobei das Schwein als Modellorganismus etabliert wird. Auch die Interaktionen des Immunsystems mit dem Mikrobiom bei rekurrenten Infektionen werden hier untersucht. Ziel ist es, den Einfluss des Mikrobioms auf den Ausbruch und die Überwindung der Infektion zu verstehen.

In den drei Projektbereichen werden alle aktuell hoch relevanten Fragestellungen zu C. difficile umfassend bearbeitet.