SBI-Mitglieder veröffentlichen im renommierten ISME-J
Metabolische Modellierung sagt spezifische Darmbakterien als Schlüsseldeterminanten für den Grad der Besiedlung mit Candida albicans voraus
Candida albicans ist eine der Hauptursachen für lebensbedrohliche Krankenhausinfektionen und kann zu einer Candidämie mit sepsisähnlichen Symptomen und hoher Sterblichkeitsrate führen. Mohammad H. Mirhakkak, Sascha Schäuble, Daniel Loos und Yueqiong Ni aus der Systembiologie und Bioinformatik (SBI) Gruppe unter der Leitung von Gianni Panagiotou untersuchten, ob der Darm Schlüsselmikroben beinhaltet, die die Besiedlung von C. albicans behindern. Dazu rekonstruierten die SBI-Mitarbeiter eine computerbasiertes Stoffwechselnetzwerk des Pilzes und simulierten sie zusammen mit bereits vorhandenen computergestützten Mikrobenmodellen, um deren Zusammenspiel zu untersuchen. Sie stellten fest, dass nur wenige Mikroben das Wachstum von C. albicans nennenswert beeinflussen. Insbesondere die Vorhersage der Darmmikrobe Alistipes putredinis (Stamm Bacteroidetes) konnte in einer Reihe von Wet-Lab-Experimenten (einschließlich in vitro Wachstums sowie auf menschlichem Stuhl basierende Metagenomik-Experimente) bestätigt werden. Ihre Ergebnisse zeigten nicht nur überzeugend, dass das Konzept der Stoffwechselmodellierung auf Genomebene die Identifizierung von Zielspezies erheblich beschleunigen kann, sondern konnten auch diejenigen vorschlagen, die dabei helfen können, eine Pilzüberwucherung zu verhindern. Dies könnte z. B. durch die Ergänzung der menschlichen Diät mit gesundheitsfördernden Nährstoffen oder Darmmikroben erreicht werden.
Original Publikation
Mirhakkak M, Schäuble S, Klassert T, Brunke S, Brandt P, Loos D, Uribe R, de Oliveira Lino FS, Ni Y, Vylkova S, Slevogt H, Hube B, Weiss G, Sommer M, Panagiotou G (2020) Metabolic modeling predicts specific gut bacteria as key determinants for Candida albicans colonization levels. ISME J. DOI