Pilz-Wirt-Mikrobiom-Interaktion

Die Mehrheit der Bevölkerung trägt Candida albicans als natürliches Mitglied des Darmmikrobioms in sich. Der Pilz kann zudem die orale und vaginale Schleimhaut des Menschen besiedeln. Im Normalfall lebt C. albicans in friedlicher Gemeinschaft mit der bakeriellen Mikrobiota, ohne kompetitive Interaktionen oder Immunreaktionen auszulösen. Allerdings führen bestimmte Bedingungen, wie ein Ungleichgewicht des Mikrobioms, Immunsuppression oder eine beeinträchtigte Funktion der Epithelbarriere zur Prädisposition für C. albicans Infektionen, die sowohl oberflächlich (orale und vulvovaginale Candidose) als auch invasiv (meist nosokomial) sein können.

Besonders der nachgewiesene Zusammenhang zwischen Antibiotikatherapien und C. albicans Infektionen zeigt, dass die bakterielle Mikrobiota einen essentiellen Beitrag zur Vermeidung der fungalen Pathogenität leistet. Sowohl in Mausmodellen als auch am Patienten konnte gezeigt werden, dass das Entfernen von protektiven Bakterien wesentlich zur Verschiebung des kommensalen Zustandes in Richtung der Pathogenese beiträgt.

Diesbezüglich untersuchen wir Bakterien mit antagonistischem Potential gegenüber C. albicans, welche vielleicht dazu beitragen, den opportunistischen Erreger in seinem harmlosen Zustand zu halten. Dafür erstellen wir sowohl Transkriptions- als auch Metabolomprofile und nutzen die neusten in vitro Infektionsmodelle, um die molekularen Mechanismen hinter den antagonistischen Interaktionen zwischen C. albicans und Bakterien aufzuklären. Die Anwendung von Organ-on-Chip Modellen, welche Epithel- und Immunzellen beinhalten, sowie den Blutstrom imitieren, macht es uns möglich, die Drei-Wege-Interaktion zwischen Pilz, Wirt und Teilen der bakteriellen Mikrobiota genauer zu untersuchen. Zudem arbeiten wir eng mit der Nachwuchsgruppe Adaptive Pathogenitätsstrategien zusammen, um zu herauszufinden, wie diese Interaktionen die Erkennung durch das Immunsystem beeinflussen.

Des Weiteren wurde erst kürzlich ein bakterielles Typ 6 Sekretionssystem (T6SS) beschrieben, wie es beispielsweise im Bakterium Serratia marcescens vorkommt, welches direkt gegen Pilze wirken kann. Da dieses eine Schlüsselrolle im Verlauf von Pilzinfektionen haben könnte, wollen wir den Einfluss des antifungalen T6SS auf den Verlauf und Ausgang von Baterien-Pilz Co-Kolonisierungen oder Co-Infektionen im Säugerdarm untersuchen.