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Forschung

Clostridium difficile ist ein relevanter Krankenhauskeim, der inzwischen hauptverantwortlich für bakterielle Durchfallerkrankungen ist. Die Krankheit beruht hauptsächlich auf die Wirkung von zwei Toxinen, die durch das Bakterium gebildet werden und starke Entzündungen im Dickdarm auslösen können. Diese Entzündungen können zur Ausbildung einer pseudomembranösen Enterocolitis und in extremen Fällen zum toxischen Megacolon führen, was unbehandelt tödlich endet. Die Besiedlung durch C. difficile sowie das Auftreten der Krankheit werden durch Faktoren wie den Einsatz von Breitbrandantibiotika, langen Krankenhausaufenthalten und das Alter der Patienten beeinflusst. Dennoch sind die bakteriellen Faktoren, die die Virulenz, Besiedlung und Persistenz des Keims im Patienten und in der Umwelt begünstigen, nicht ausreichend verstanden, sodass die C. difficile-assoziierten Erkrankungsfälle in industrialisierten Ländern einen ständigen Zuwachs aufweisen.

In unserer Gruppe wollen wir neue Infektionsmodelle entwickeln, die es ermöglichen den Infektionszyklus im Menschen so authentisch wie möglich nachzustellen. Dafür haben wir ein Gewebemodell entwickelt, in dem humanes explantiertes Gewebe benutzt wird. Dieses Gewebe kann in Kurzzeitkultur aufbewahrt werden, um erste Infektionsvorgänge, wie die Wirkung der clostridialen Toxine auf das Gewebe sowie Besiedlungsvorgänge in ihren Anfängen zu untersuchen. Es wird auch angestrebt das Gewebe für eine längere Zeit in Kultur nehmen zu können, um den Infektionszyklus besser zu immitieren. Es sollen damit die Antwort des Wirtes auf den Keim und seine Virulenzfaktoren sowie die Anpassung des Keims an das humane Gewebe besser verstanden werden.

In unserem zweiten Schwerpunkt beschäftigen wir uns mit Vertretern der Klasse der Peptidyl-prolyl-cis/trans-isomerasen (PPIasen) als mögliche Virulenz-assoziierte Proteine von C. difficile. PPIasen sind ubiquitär vorkommende Proteine, die sowohl durch ihre enzymatische PPIase-Funktion als auch durch zusätzliche Chaperone-Aktivität an der Faltung und Sekretion von Proteinen beteiligt sind. Somit beeinflussen sie regelmäßig die Aktivität von Virulenzfaktoren und stellen unserer Ansicht nach ein interessantes Ziel für antibakterielle Therapiestrategien dar. Durch systematische biochemische und phänotypische Analysen einzelner PPIasen von C. difficile, sollen deren Rolle in der Physiologie und Virulenz dieses Keims untersucht werden.

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