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

Arite Bigalke
Axel A. Brakhage
Simone Edenhart
Katherine Gonzalez Rojas
Melanie Händel
Thorsten Heinekamp
Isabel Heineking
Nico Hermsdorf
Leijie Jia
Moemi Kawashima
Olaf Kniemeyer
Maximilian Knott
Thomas Krüger
Liubov Nikitashina
Muhammad Rafiq
Franziska Schmidt
Silke Steinbach
Eric Unger
Corissa Visser
Kerren Volkmar
Rasha Zaher

Publikationen

Brakhage AA (2024) Microbial hub signaling compounds: natural products disproportionally shape microbiome composition and structure. microLife 5, uqae017.
Brakhage AA, Kniemeyer O, Zipfel PF (2024) Human and animal relationships. In: Brakhage AA, Kniemeyer O, Zipfel PF (eds.) The Mycota - Human and animal relationships. 3. 6, pp. vii-viii. Springer, Cham. ISBN: 978-3-031-64853. (Review)
Delbaje E, de Castro PA, Calise DG, Mengyao N, Horta MAC, Akiyama DY, Pontes JG, Fill T, Kniemeyer O, Krüger T, Brakhage AA, Wong KH, Keller NP, Goldman GH (2024) The influence of Aspergillus fumigatus fatty acid oxygenases PpoA and PpoC on Caspofungin susceptibility. J Fungi 10(11), 749.
Dellière S, Chauvin C, Wong SSW, Gressler M, Possetti V, Parente R, Fontaine T, Krüger T, Kniemeyer O, Bayry J, Carvalho A, Brakhage AA, Inforzato A, Latgé JP, Aimanianda V (2024) Interplay between host humoral pattern recognition molecules controls undue immuneresponses against Aspergillus fumigatus. Nat Commun 15(1), 6966.
Ghandour R, Devlitsarov D, Popp P, Melamed S, Huber M, Siemers M, Krüger T, Kniemeyer O, Klingl A, Brakhage AA, Erhardt M, Papenfort K (2024) ProQ-associated small RNAs control motility in Vibrio cholerae. Nucleic Acids Res gkae1283, 1-19.
Günther K, Nischang V, Cseresnyés Z, Krüger T, Sheta D, Abboud Z, Heinekamp T, Werner M, Kniemeyer O, Beilhack A, Figge MT, Brakhage AA, Werz O#, Jordan PM# (2024) Aspergillus fumigatus-derived gliotoxin impacts innate immune cell activation through modulating lipid mediator production in macrophages. Immunology 173(4), 748-767.
Jia LJ, Brakhage AA# (2024) Extracellular proteins and their roles in Aspergillus fumigatus pathogenesis. In: Brakhage AA, Kniemeyer O, Zipfel PF (eds.) The Mycota - Human and Animal Relationships 3. 6, pp. 67-89. Springer, Cham. ISBN: 978-3-031-64853. (Review)
Jia LJ#, González K*, Orasch T*, Schmidt F*, Brakhage AA# (2024) Manipulation of host phagocytosis by fungal pathogens and therapeutic opportunities. Nat Microbiol 9(9), 2216-2231. (Review)
König S, Schroeder J, Heinekamp T, Brakhage AA, Löffler B, Engert B, Ehrhardt C (2024) ProcCluster® and procaine hydrochloride inhibit the growth of Aspergillus species and exert antimicrobial properties during coinfection with influenza A viruses and A. fumigatus in vitro. Front Cell Infect Microbiol 14, 1445428.
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