Infektionsbiologie
Forschungsfokus
Trotz großer Fortschritte und wichtiger Ergebnisse in der Mikrobiomforschung in den letzten Jahren, steckt die Umsetzung dieser Erkenntnisse in neuartige Arzneimittel noch vielmals in der Anfangsphase. Dies liegt daran, dass häufig unbekannt ist, welche Mitglieder des Mikrobioms und welche spezifischen Mechanismen für die gesundheitsfördernden und -schädigenden Auswirkungen verantwortlich sind. Wir haben daher Methoden und Modelle entwickelt, die es uns ermöglichen, das komplexe Zusammenspiel zwischen Krankheitserregern, dem Mikrobiom und dem Wirt zu analysieren. So gewinnen wir neue Erkenntnisse darüber, wie die Manipulation mikrobieller Gemeinschaften therapeutisch genutzt werden kann. Wir haben uns insbesondere auf zwei Bereiche konzentriert: erstens auf die Rolle weit verbreiteter, aber noch nicht charakterisierter Mitglieder des Darmmikrobioms für das mikrobielle Ökosystem und zweitens auf die Nutzung des Potenzials von Bestandteilen des Mikrobioms, um den Ausschluss multiresistenter Enterobakterien wie Klebsiella pneumoniae und Escherichia coli aus dem Darm zu fördern. Durch die Kombination von Grundlagen- und translationaler Forschung wollen wir das Potenzial des Mikrobioms als Biomarker und therapeutisches Ziel voll ausschöpfen.
Forschungsfokus
Trotz großer Fortschritte und wichtiger Ergebnisse in der Mikrobiomforschung in den letzten Jahren, steckt die Umsetzung dieser Erkenntnisse in neuartige Arzneimittel noch vielmals in der Anfangsphase. Dies liegt daran, dass häufig unbekannt ist, welche Mitglieder des Mikrobioms und welche spezifischen Mechanismen für die gesundheitsfördernden und -schädigenden Auswirkungen verantwortlich sind. Wir haben daher Methoden und Modelle entwickelt, die es uns ermöglichen, das komplexe Zusammenspiel zwischen Krankheitserregern, dem Mikrobiom und dem Wirt zu analysieren. So gewinnen wir neue Erkenntnisse darüber, wie die Manipulation mikrobieller Gemeinschaften therapeutisch genutzt werden kann. Wir haben uns insbesondere auf zwei Bereiche konzentriert: erstens auf die Rolle weit verbreiteter, aber noch nicht charakterisierter Mitglieder des Darmmikrobioms für das mikrobielle Ökosystem und zweitens auf die Nutzung des Potenzials von Bestandteilen des Mikrobioms, um den Ausschluss multiresistenter Enterobakterien wie Klebsiella pneumoniae und Escherichia coli aus dem Darm zu fördern. Durch die Kombination von Grundlagen- und translationaler Forschung wollen wir das Potenzial des Mikrobioms als Biomarker und therapeutisches Ziel voll ausschöpfen.
Prof. Dr. Till Strowig
Menschen tragen verschiedenste mikrobielle Ökosysteme in sich, die unser tägliches Leben beeinflussen. Um verstehen zu können, wie wir mit diesen Ökosystemen interagieren, benötigen wir Modellsysteme, die experimentelle Veränderungen ermöglichen; sowohl am Wirt als auch an den Mikroben.
Till Strowig studierte Medizinische Biotechnologie an der Technischen Universität Berlin. Im Anschluss an seine Diplomarbeit an der „Rockefeller University“ in New York, USA, erhielt er ein Stipendium der Boehringer Ingelheim Stiftung, um dort auch die Arbeiten für seine Promotion durchzuführen.
Danach setzte er seine wissenschaftliche Ausbildung im Labor von Richard Flavell an der „Yale University“ fort – unterstützt von einem Stipendium der Leukemia and Lymphoma Society. Seit Juni 2013 leitet Till Strowig die Nachwuchsforschergruppe „Mikrobielle Immunregulation“ am HZI, die von Februar 2019 an zur gleichnamigen Abteilung gewachsen ist.
Forschungsprojekte
Interindividuelle Unterschiede in der (Darm-)Mikrobiota werden als Schlüsselfaktoren angesehen, die den klinischen Verlauf verschiedener infektiöser und immunvermittelter Krankheiten bestimmen. Mithilfe keimfreier und gnotobiotischer Mausmodelle konnten wir in den letzten Jahren zeigen, dass die Mikrobiota die Anfälligkeit für bakterielle Infektionen beeinflusst und dass maßgeschneidertes Mikrobiom-Editing zur Verringerung der Anfälligkeit eingesetzt werden kann (Osbelt et al. 2021). Die gezielte Veränderung der Mikrobiota durch neuartige Antibiotika kann ebenfalls zur Förderung der Gesundheit eingesetzt werden (Bublitz et al. 2023). Gleichzeitig untersuchen wir einzelne Vertreter des Mikrobioms wie Segatella copri, um zu verstehen, welche Rolle dieses Bakterium mit Blick auf die menschliche Gesundheit spielt (El Mouali et al, 2024 und El Mouali, Tawk et al, 2026). Derzeit laufende Projekte konzentrieren sich auf die Untersuchung der Mechanismen, die die Interaktion zwischen Pathogenen und Mikrobiota prägen (Osbelt et al. 2024, Wende et al. 2025). Darüber hinaus sind wir derzeit an der Studie RESET-MDR beteiligt. In dieser Studie wird untersucht, ob eine Kombination aus antibiotischer Vorbehandlung und fäkalem Mikrobiota-Transfer (FMT) die Besiedelung des Darms mit multiresistenten Enterobakterien reduzieren oder vollständig beseitigen kann. Hierbei werden unterschiedliche Varianten des FMT (konventionell und individualisiert) miteinander verglichen, um die bestmögliche Behandlung zu identifizieren.
Team
Bis zur Fertigstellung des Gebäudes ist die Gruppe im HZI untergebracht. Die aktuelle Teamliste finden Sie daher hier.
Publikationen
- Wende M, Osbelt L, Eisenhard L, Lesker TR, Damaris BF, Mutukumarasamy U, Bielecka A, d. H. Almási É, Winter KA, Schauer J, Pfennigwerth N, Gatermann S, Schaufler K, Schlüter D, Galardini M, Strowig T. Suppression of gut colonization by multidrug-resistant Escherichia coli clinical isolates through cooperative niche exclusion. Nature Communications 2025 Jul;16(7):5426. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-61327-7
El Mouali Y, Tawk C, Huang KD, Amend L, Lesker TR, Ponath F, Vogel J, Strowig T. The RNA landscape of the human commensal Segatella copri reveals a small RNA essential for gut colonization. Cell Host Microbe. 2024 Nov 13;32(11):1910-1926.e6. DOI: 10.1016/j.chom.2024.09.008.
Osbelt L, Almási E, Wende M, Kienesberger S, Voltz A, Lesker TR, Muthukumarasamy U, Knischewski N, Nordmann E, Bielecka AA, Giralt-Zúñiga M, Kaganovitch E, Kühne C, Baier C, Pietsch M, Müsken M, Greweling-Pils MC, Breinbauer R, Flieger A, Schlüter D, Müller R, Erhardt M, Zechner EL, Strowig T. Klebsiella oxytoca inhibits Salmonella infection through multiple microbiota-context-dependent mechanisms. Nat Microbiol. 2024 Jul;9(7):1792-1811. DOI: 10.1038/s41564-024-01710-0.
Bublitz A, Brauer M, Wagner S, Hofer W, Müsken M, Deschner F, Lesker TR, Neumann-Schaal M, Paul LS, Nübel U, Bartel J, Kany AM, Zühlke D, Bernecker S, Jansen R, Sievers S, Riedel K, Herrmann J, Müller R, Fuchs TM*, Strowig T*. The natural product chlorotonil A preserves colonization resistance and prevents relapsing Clostridioides difficile infection. Cell Host Microbe. 2023; May 10;31(5):734-750. DOI: 10.1016/j.chom.2023.04.003
Osbelt L, Wende M, Almási E, Derksen E, Muthukumarasamy U, Lesker TR, Galvez EJC, Pils MC, Schalk E, Chhatwal P, Färber J, Neumann-Schaal M, Fischer T, Schlüter D, Strowig T. Klebsiella oxytoca causes colonization resistance against multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae in the gut via cooperative carbohydrate competition. Cell Host & Microbe. 2021; 29(11), 1663-1679. DOI: 10.1016/j.chom.2021.09.003.