Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme von Darmbakterien

Infektionsbiologie

Mikrobielle Gemeinschaften, bestehend aus Bakterien, Pilzen und Viren, besiedeln alle Körperoberflächen des Menschen. In ihrer Gesamtheit werden sie als Mikrobiom bezeichnet. Die Zusammensetzung des Mikrobioms variiert sowohl zwischen Individuen als auch innerhalb eines Individuums im Laufe des Lebens. Wichtige Einflussfaktoren zu Beginn des Lebens sind der Geburtsmodus und die Ernährung. Später spielen die Einnahme von Antibiotika und anderen Medikamenten, langfristige Ernährungsformen, der Gesundheitszustand sowie Sport und Stress eine Rolle. In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien begonnen, zu erforschen, inwiefern das Mikrobiom und seine Veränderungen aktiv zu unserer Gesundheit und der Entstehung von Erkrankungen beitragen. In Tiermodellen und klinischen Studien konnte für verschiedene Erkrankungen gezeigt werden, dass bestimmte Veränderungen des Mikrobioms die Entstehung oder den Verlauf von beispielsweise chronisch entzündlichen Darmerkrankungen oder die Infektanfälligkeit beeinflussen. Dies hat zu großem Interesse an neuartigen mikrobiombasierten Therapien geführt, die derzeit in Tiermodellen und klinischen Studien erforscht werden.

Die Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. Strowig nutzt interdisziplinäre Ansätze aus den Bereichen Mikrobiologie, Immunologie und Bioinformatik, um ein molekulares Verständnis der komplexen Interaktionen zwischen Darmmikrobiom und Wirt zu erlangen. Das daraus gewonnene Wissen bildet einen wichtigen Grundstein für die Entwicklung individueller Präventions- und Therapieansätze. Durch die enge Zusammenarbeit zwischen der MHH und dem HZI am CiiM sollen Forschungsergebnisse aus der Grundlagenforschung künftig direkter in die Praxis überführt werden. Ein Beispiel hierfür ist die erfolgreiche Etablierung einer Mikrobiom-Analyseplattform. Diese ist essenziell für die Erforschung des Einflusses des Mikrobioms des Wirts auf dessen Suszeptibilität gegenüber Infektionen und wurde bereits in verschiedenen Patientenkohorten (RESIST-SeniorIndividuals, LöwenKIDS, RheumaVOR) eingesetzt. Ein anderes Beispiel ist die Identifizierung spezifischer Mikrobiombestandteile, die in präklinischen Modellen zur Verhinderung der Kolonisierung mit krankheitsfördernden Bakterien eingesetzt werden können.

Prof. Dr. Till Strowig

Leitung

Prof. Dr. Till Strowig
Abteilungsleiter

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.