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Zielgruppeneinstiege

Nachwuchsgruppe 5: Sexuell übertragbare bakterielle Krankheitserreger

Leitung:
Dagmar Heuer

Mitarbeiter

Dr. Lukas Aeberhard
Dr. Sebastian Banhart
Dipl. Biochem. Sophia Koch
Laura Rose, M.Sc.
Dipl. Biotech. Andrea Martini

Themenstellung

Chlamydien sind obligat intrazelluläre bakterielle Krankheitserreger. Mit weltweit mehr als 90 Millionen Neuinfektionen im Jahr gehören sie zu den häufigsten sexuell übertragbaren Bakterien. Bei Frauen können C. trachomatis-Infektionen schweren Komplikationen verursachen, die zur Infertilität oder ektopischen Schwangerschaften führen können.

Uninfizierte humane Epithelzellen (links) mit kompaktem Golgi-Band in Nähe des Zellkerns (blau) und mit Chlamydia trachomatis-infizierte Zellen mit Golgi-Fragmenten (rot), die sich um die bakterielle Inklusion (grün) anlagern. Quelle: RKIUninfizierte humane Epithelzellen (links) mit kompaktem Golgi-Band in Nähe des Zellkerns (blau) und mit Chlamydia trachomatis-infizierte Zellen mit Golgi-Fragmenten (rot), die sich um die bakterielle Inklusion (grün) anlagern Quelle: RKI

Daneben gibt es es beim Menschen Infektionen mit zoonotischen Chlamydien (Ornithosen), die zum Teil schwere Erkrankungen (Pneumonien) verursachen. Neben ihrer Bedeutung als Krankheitserreger stellen Chlamydien gleichzeitig ein sehr gutes Modell dar, um Veränderungen innerhalb der Wirtszellen zu untersuchen, da sie eng mit diesen verzahnt sind und sie für ihre Zwecke umprogrammieren.

Das Ziel unserer Arbeiten ist die Entschlüsselung spezifischer Pathogen-Wirts-Interaktionen, die uns ein tieferes Verständnis der molekularen Mechanismen von Infektionen und Virulenz als auch von grundlegenden zellulären Prozessen wie dem Lipidtransport ermöglichen. Dabei fokussieren sich unsere Arbeiten auf die ausgeklügelten Mechanismen, die es intrazellulären Bakterien erlauben, ihre Nische innerhalb der Wirtzelle zu einzurichten und aufrechtzuerhalten, um so an für sie lebensnotwenige Nährstoffe wie z. B. Sphingolipide oder Eisen zu gelangen. Basierend auf unseren Befunden wollen wir neue anti-mikrobielle Strategien ableiten.

Einen Übersichtsartikel zum Thema erschienen in Biospektrum finden Sie unter "Ausgewählte Publikationen".

Projekte

Interessanterweise beobachtet man nicht nur bei Chlamydien-Infektionen, sondern auch bei Infektionen mit anderen humanen Pathogenen wie Salmonella spp oder Toxoplasma gondii eine strukturelle Veränderung und Rekrutierung des Golgi Apparates (GA) zu den bakteriellen/parasitären Einschlüssen (siehe Foto). Wie dies die Erregervermehrung und Versorgung mit Nährstoffen wie Sphingolipiden beeinflussen, ist bis heute kaum verstanden.

In zukünftigen Arbeiten wollen wir verstehen, wie Chlamydien den Golgi-Apparat fragmentieren und rekrutieren, wie sie Lipide, vor allem Sphingolipide, aufnehmen und ob es sich dabei um eine Anpassung an den menschlichen Wirt handelt. Dabei fokussieren wir uns auf die Analyse folgender drei Kerngebiete:

  1. den Mechanismus der Golgi-Fragmentierung und dessen Bedeutung für den Sphingolipidtransport zu Chlamydien,
  2. die bakteriellen und zellulären Faktoren, die beim Aufbau und der Erhaltung der chlamydialen Inklusion beteiligt sind,
  3. die molekulare Grundlagen der Wirtszellspezifität humaner und zoonotischer Chlamydien im Rahmen des Verbundprojekts „Zoonotische Chlamydien“.

Adresse

Robert Koch-Institut
Nordufer 20
13353 Berlin

Kontakt

Dr. Dagmar Heuer
Telefon:
+49 (0)30 18754-2967
Kontakt:
Dr. Dagmar Heuer

Stand: 10.04.2015

Ausgewählte Publikationen

  • Christian JG, Heymann J, Paschen SA, Vier J, Schauenburg L, Rupp J, Meyer TF, Häcker G, Heuer D (2011): Targeting of a chlamydial protease impedes intracellular bacterial growth.
    PLoS Pathog. 7 (9): e1002283. Epub Sep 29. mehr

  • Rejman Lipinski A, Heuer D (2010): Sabotage des Golgi-Apparats – So gelangen Chlamydien an ihr Fett.
    Biospektrum 4/10. mehr

  • Mehlitz A, Banhart S, Mäurer AP, Kaushansky A, Gordus AG, Zielecki J, Macbeath G, Meyer TF (2010): Tarp regulates early Chlamydia-induced host cell survival through interactions with the human adaptor protein SHC1.
    J. Cell Biol. 190 (1): 143–157. doi: 10.1083/jcb.200909095. mehr

  • Karlas A, Machuy N, Shin Y, Pleissner KP, Artarini A, Heuer D, Becker D, Khalil H, Ogilvie LA, Hess S, Mäurer AP, Müller E, Wolff T, Rudel T, Meyer TF (2010): Genome-wide RNAi screen identifies human host factors crucial for influenza virus replication.
    Nature 463 (7282): 818-822. Epub Jan 17. mehr

  • Rejman Lipinski A, Heymann J, Meissner C, Karlas A, Brinkmann V, Meyer TF, Heuer D (2009): Rab6 and Rab11 regulate Chlamydia trachomatis development and golgin-84-dependent Golgi fragmentation.
    PLoS Pathog. 5 (10): e1000615. doi:10.1371/journal.ppat.1000615. mehr

  • Heuer D , Rejman Lipinski A, Machuy N, Karlas A, Wehrens A, Siedler F, Brinkmann V, Meyer TF (2009): Chlamydia causes fragmentation of the Golgi compartment to ensure reproduction.
    Nature 457: 731-735.

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