Infektionen verstehen -
Erreger bekämpfen

Das Mikrobiom übernimmt eine Vielzahl gesundheitserhaltender Funktionen im Körper. Die Mikroben können Nährstoffe produzieren, Entzündungen dämpfen oder Krankheitserreger verdrängen. Um all diese Aufgaben erfüllen zu können, muss das Mikrobiom in einem Gleichgewicht sein. Das heißt beim Mikrobiom in erster Linie, dass es möglichst vielfältig ist. Denn so haben es schädliche Mikroorganismen schwerer, eine Nische zum Leben zu finden. Wenn die Mikrobiom-Vielfalt nachlässt oder schädliche Keime dominieren, entsteht ein Risiko für Entzündungen, Infektionen oder chronische Erkrankungen – und genau hier setzt das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) an. Mittels „Mikrobiom-Engineering“ gestalten Dr. Lisa Osbelt-Block und Prof. Till Strowig das Darmmikrobiom gezielt, um Krankheiten vorzubeugen.

Ein Großteil der Bakterien, darunter insbesondere auch viele bakterielle Krankheitserreger, sind von einer äußeren Schutzschicht aus Zuckermolekülen, der sogenannten Kapsel, umgeben. Sie schützt die Bakterien primär vor Umwelteinflüssen, dient aber auch als eine Art Tarnkappe, um sich den Fresszellen unseres Immunsystems zu entziehen. Strukturbiologen des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) konnten nun mittels Kryoelektronenmikroskopie erstmals den zentralen Wza-Wzc-Proteinkomplex, mit dem Zuckermoleküle vom Inneren der Bakterienzelle nach außen gelangen, auf atomarer Ebene dreidimensional sichtbar machen. Ihre Untersuchungen zeigen darüber hinaus, wie der Kanal gebildet wird und welche molekularen Mitspieler am aktiven Transport der Zuckermoleküle durch den Kanal hindurch beteiligt sind. Die Forschenden hoffen, dass ihre Studie dabei helfen wird, Zielstrukturen für mögliche Wirkstoffe zu identifizieren, mit denen künftig die Ausbildung der Bakterienkapsel gehemmt oder gänzlich unterbunden werden könnte. Dann wären auch solche bakteriellen Erreger durch das Immunsystem angreifbar. Die Studie ist gemeinsam mit Forschenden des Centre for Structural Systems Biology (CSSB) in Hamburg entstanden und jetzt im Fachmagazin Nature Communications erschienen.

Forschende des Helmholtz-Instituts für One Health (HIOH), einer Einrichtung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI), haben gemeinsam mit einem interdisziplinären Team das Feuerfußhörnchen (Funisciurus pyrropus) als wahrscheinliches natürliches Reservoir für das Affenpockenvirus (MPXV) identifiziert. Ihre Studie wurde in der international renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. Die Entdeckung basiert auf der detaillierten Untersuchung eines Mpox-Ausbruchs unter wildlebenden Rußmangaben (Cercocebus atys) im Taï-Nationalpark in Côte d‘Ivoire. Das Forschungsteam kombinierte ökologische, verhaltensbezogene und molekulare Beweise, um erstmals die Übertragung des MPXV zwischen Arten in freier Wildbahn zu dokumentieren: von Feuerfußhörnchen auf Rußmangaben.