Infektionsbiologie

Mikrobiellen Gemeinschaften bestehend aus Bakterien, Pilzen, und Viren besiedeln alle Körperoberflächen des Menschen. Man bezeichnet sie in ihrer Gesamtheit als Mikrobiom. Die Zusammensetzung des Mikrobioms variiert zwischen Individuen und auch innerhalb eines Individuums im Laufe des Lebens. Wichtige Einflussfaktoren am Anfang des Lebens sind der Geburtsmodus und die Ernährung, später spielen die Einnahme von Antibiotika und Medikamente sowie langfriste Ernährungsformen, der Gesundheitszustand, aber auch Sport und Stress eine Rolle. Eine Vielzahl an Studien hat in den letzten Jahren begonnen zu erforschen, inwiefern das Mikrobiom und seine Veränderungen aktiv zu unserer Gesundheit und der Entstehung von Erkrankungen beiträgt. Für verschiedene Erkrankungen konnte in Tiermodellen und klinischen Studien gezeigt werden, dass bestimmte Veränderungen im Mikrobiom entweder die Entstehung oder den Verlauf von z.B. chronisch entzündlichen Darmerkrankungen oder die Infektanfälligkeit beeinflussen. Dies hat zur Entwicklung von neuartigen Mikrobiom-basierten Therapien geführt, die derzeit  in Tiermodellen und klinischen Studien erforscht werden.

Die Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. Strowig nutzt interdisziplinäre Ansätze aus mikrobiologischen, immunologischen und bioinformatischen Methoden um ein molekulares Verständnis der komplexen Interaktionen zwischen Darmmikrobiom und Wirt zu erhalten. Das Wissen, das hieraus gewonnen werden kann, bildet einen wichtigen Grundstein für die Entwicklung neuer individueller Präventions- und Therapieansätze. Durch die enge Zusammenarbeit zwischen MHH und HZI am CiiM sollen Forschungsergebnisse aus der Grundlagenforschung zukünftig direkter in die Praxis überführt werden. Ein Beispiel ist die erfolgreiche Etablierung einer Mikrobiom-Analyseplattform, welche essentiell für die Erforschung des Einflusses des Mikrobioms des Wirtes auf dessen Suszeptibilität für Infektionen ist und bereits für verschieden Patientenkohorten (RESIST-SeniorIndividuals, LöwenKIDS) verwendet wurde. Ein anderes Beispiel ist die Identifizierung von spezifischen Mikrobiombestandteilen, die in präklinischen Modellen dazu genutzt werden können, um die Kolonisierung mit Krankheitsfördernden Bakerien zu verhindern.

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, da es häufig unbekannt ist, welche Mitglieder des Mikrobioms und welche spezifischen Mechanismen für die gesundheitsfördernden und -schädigenden Auswirkungen verantwortlich sind. Daher haben wir in den letzten Jahren Methoden und Modelle entwickelt, die es uns ermöglichen, das komplexe Zusammenspiel zwischen Krankheitserregern, dem Mikrobiom und dem Wirt zu analysieren, um neue Erkenntnisse darüber zu gewinnen, 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 Grundlagenforschung und translationaler Forschung wollen wir das Potenzial des Mikrobioms als Biomarker und therapeutisches Ziel voll ausschöpfen.