Pathobiologie von Aspergillus fumigatus und neue Strategien zur Therapie von Infektionen: Immunevasion und Wirt-Pathogen Interaktion sowie extrazelluläre Vesikel

Innerhalb der letzten Jahrzehnte ist, insbesondere durch die Zunahme der Zahl immunsupprimierter Patienten, ein rasanter Anstieg systemischer Pilzinfektionen zu verzeichnen. Mehr als 90 % der durch Aspergillen verursachten invasiven Mykosen lassen sich auf eine Infektion mit Aspergillus fumigatus zurückführen. Die Abteilung MAM konzentriert sich auf zwei Aspekte: (1) die Identifizierung von Virulenzdeterminanten des Pilzes und (2) die Aufklärung der Interaktion zwischen A. fumigatus und dem Immunsystem, insbesondere neutrophilen Granulozyten, Makrophagen, Epithel- und T-Zellen. Von besonderer Bedeutung sind Immunevasionsmechanismen, wie die Fähigkeit des Pilzes, sich mit Hilfe seiner Oberflächenproteine vor der Erkennung durch Immunzellen zu schützen oder mit Hilfe seiner Oberflächen-DHN-Melaninschicht die intrazelluläre Prozessierung von Sporen (Konidien) zu beeinflussen. Dies geschieht z.B. über die Inhibition der Ansäuerung von Phagolysosomen mittels Inhibierung der Bildung von Lipid-Raft-Mikrodomänen in der phagolysosomalen Membran oder der Inhibition der Apoptose. Einen neuen Aspekt bildet die Entdeckung von extrazellulären Vesikeln, die durch neutrophile Granulozyten gebildet werden und den Pilz abtöten.

Die Abteilung konzentriert sich dabei auf folgende Aspekte:

  • Identifizierung von Virulenzdeterminanten von A. fumigatus
  • Aufklärung der Interaktion zwischen den Pilzen und dem Immunsysten, insbesondere neutrophile Granulozyten, Makrophagen und Epithelzellen und deren extrazelluläre Vesikel
  • Die Bedeutung des Lungenmikrobioms für die Krankheitsentstehung
  • Neue Strategien für die Diagnose und Therapie von Aspergillus Infektionen
  • Entwicklung proteomischer Methoden zur Analyse der Interaktion zwischen Wirt und Pathogen und mikrobieller Gemeinschaften

Mitarbeiter*innen

Hanan Alderzy
Arite Bigalke
Axel A. Brakhage
Simone Edenhart
Katherine Gonzalez Rojas
Thorsten Heinekamp
Isabel Heineking
Lia Ivanova
Leijie Jia
Moemi Kawashima
Olaf Kniemeyer
Thomas Krüger
Liubov Nikitashina
Thomas Orasch
Lukáš Radosa
Muhammad Rafiq
Flora Rivieccio
Franziska Schmidt
Jeany Söhnlein
Silke Steinbach
Corissa Visser
Natascha Wilker
Ann-Kathrin Zimmermann

Publikationen

Balkenhol J, Bencurova E, Gupta SK, Schmidt H, Heinekamp T, Brakhage AA, Pottikkadavath A, Dandekar T (2022) Prediction and validation of host-pathogen interactions by a versatile inference approach using Aspergillus fumigatus as a case study. Comput Struct Biotechnol J 20, 4225-4237.
Brandt P, Gerwien F, Wagner L, Krüger T, Ramírez-Zavala B, Mirhakkak MH, Schäuble S, Kniemeyer O, Panagiotou G, Brakhage AA, Morschhäuser J, Vylkova S (2022) Candida albicans SR-like protein kinases regulate different cellular processes: Sky1 is involved in control of ion homeostasis, while Sky2 is important for dipeptide utilization. Front Cell Infect Microbiol 12, 850531.
Jia LJ, Rafiq M, Radosa L, Hortschansky P, Cunha C, Cseresnyés Z, Krüger T, Schmidt F, Heinekamp T, Straßburger M, Loeffler B, Doenst T, Lacerda JF, Campos A, Figge MT, Carvalho A, Kniemeyer O, Brakhage AA (2022) Re-direction of phagosomes to the recycling expulsion pathway by a fungal pathogen. bioRxiv [Preprint]
Tappe B, Lauruschkat C, Strobel L, Garcia JP, Kurzai O, Rebhan S, Kraus S,Tappe B, Lauruschkat C, Strobel L, Garcia JP,, Bussemer L, Possler L, Held M, Huenniger K, Kniemeyer O, Schaeuble S, Brakhage A, Panagiotou G, White L, Einsele H, Löffler J, Wurster S (2022) COVID-19 patients share common, corticosteroid-independent features of impaired host immunity to pathogenic molds. Front Immunol 13, 954985.