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Modellsysteme für Infektion und Immunität
In der Infektionsforschung haben Experimente mit Zellen – und in späteren Forschungsstadien mit Mäusen – einen besonderen Stellenwert. Nur an ihnen können Wissenschaftler Vorgänge im lebenden System erforschen. Dafür benötigen sie spezielle Modellsysteme, die genau auf die wissenschaftliche Fragestellung zugeschnitten sind: Zelllinien und Mäuse mit veränderten Genen für die Erforschung von Infektionskrankheiten.
Mikrobielle Immunregulation
Das Mikrobiom – also die Gesamtheit der Mikroorganismen, die auf und in einem mehrzelligen Wirt leben – ist eine sehr vielfältige Gemeinschaft, die viele Körperpartien, wie die Haut und den Darm, bevölkert. Die Zusammensetzung des menschlichen Mikrobioms ist sehr variabel und wird von der Ernährung, der Immunkompetenz, Krankheiten und Medikamenten beeinflusst. Unsere Wissenschaftler untersuchen, wie diese mikrobiellen Gemeinschaften Infektionskrankheiten beeinflussen und wie sie manipuliert werden können, um Krankheiten zu behandeln.
Infektionsimmunologie
In und auf uns tobt ein von uns meist unbemerkter aber ständiger Kampf: Bakterien greifen unseren Organismus an, unser Immunsystem wehrt sich dagegen und die Angreifer versuchen diese Abwehr auszutricksen. Gewinnen wir, merken wir nichts – gewinnen die Bakterien, werden wir krank. Dann unterstützen wir unser Immunsystem mit Antibiotika, die allerdings inzwischen immer häufiger von den Bakterien umgangen werden. Unsere Wissenschaftler arbeiten an neuen Strategien gegen bakterielle Infektionserreger und versuchen dabei von den Bakterien unbemerkt zu bleiben.
Immunregulation
Aufgrund ihrer physiologischen Funktionen stehen unsere Schleimhäute in direktem Kontakt mit der Umwelt. Entsprechend stellen Schleimhäute die Haupteintrittspforte für Infektionserreger in unseren Körper dar und ein effizientes mukosales Immunsystem ist unabdingbar zum Schutz gegen Infektionskrankheiten. Wir erforschen Infektionen des Respirationstrakts und fokussieren hierbei auf Influenza und Pneumokokken, welche die häufigsten viralen und bakteriellen Erreger der Lungenentzündung beim Menschen darstellen. Ein wichtiger Schwerpunkt unserer Forschung bildet die molekulare und zelluläre Charakterisierung immunologischer Prozesse bei Koinfektionen zwischen Influenza und Pneumokokken und hierbei insbesondere die immunologischen Funktionen des Alveolarepithels bei der Infektionsabwehr.
Angeborene Immunität und Infektion
Wenn Krankheitserreger in den Körper eindringen, werden sie erkannt und Abwehrsysteme des Körpers werden direkt aktiviert. Interferone sind Moleküle, die zu der ersten Abwehrlinie des Körpers zählen. Sie verhindern die Vermehrung und Ausbreitung von Viren im Körper und alarmieren das Immunsystem. Lesen Sie hier, wie wir versuchen, dieses System zu entschlüsseln, um neue Ansätze für die Prävention und Therapie von Infektionen zu finden.
Zellbiologie
Wir als Zellbiologen untersuchen Wirt-Pathogen-Interaktionen auf der Ebene einzelner Zellen, die die kleinste lebende Einheit auf beiden Seiten darstellt. Sobald ein Pathogen mit Wirtszellen in Kontakt kommt, muss es das „normale“ Zellverhalten manipulieren, um eine Überlebensnische zu etablieren, beziehungsweise den Abwehrmechanismen des Wirtes zu entkommen. Wir studieren genau diese von Pathogenen verursachten Veränderungen, um zu verstehen, welche Prozesse sie im Wirt angreifen – und warum.
Molekulare Zellbiologie
Das Zytoskelett ist im Körper für die mechanische Stabilisierung der Zelle und ihre äußere Form, für aktive Bewegungen der Zelle als Ganzes, sowie für Bewegungen und Transporte innerhalb der Zelle verantwortlich. Die Arbeitsgruppe "Molekulare Zellbiologie" beschäftigt sich mit einem bestimmten Teil des Zytoskeletts: dem Aktinzytoskelett. Dieses spielt sowohl bei der effektiven Immunantwort als auch als Angriffspunkt für Pathogene eine Rolle. Die molekularen Mechanismen zu verstehen, die den Auf- und Umbau der Aktinstrukturen steuern ist eines der Ziele von Klemens Rottner und seinem Team.
Rekombinante Proteinexpression
Proteine spielen bei Infektionen eine wichtige Rolle. Sie übernehmen nicht nur beim Eindringen und der Vermehrung von Krankheitserregern entscheidende Funktionen, sondern auch bei der Abwehrreaktion unseres Körpers oder als Arzneimittel. Um Proteine erforschen zu können, benötigen die Wissenschaftler sie oft in großen Mengen und extrem reiner Form. Erfahren Sie hier, wie Proteine künstlich hergestellt und gereinigt werden.
Mauspathologie
Histologie ist die Lehre von den Geweben und Pathologie – im weiteren Sinn – die Lehre von Krankheiten und ihren Ursachen. Die Plattform Mauspathologie ist spezialisiert auf die Herstellung von histologischen Schnittpräparaten und deren pathologischer Auswertung - speziell von Mausgeweben. Diese Auswertungen helfen den Forschern, den Zusammenhang zwischen Gewebeveränderungen und den Infektionskrankheiten zu erarbeiten.
Labor der biologischen Schutzstufe 3
Krankheitserreger der Risikogruppe 3, sogenannte hochpathogene Erreger, stellen eine ständige globale aber auch nationale Herausforderung dar, da sie beim Menschen schwere Krankheiten auslösen, gegen die es normalerweise keine wirksamen Vorbeugungs- oder Behandlungsmaßnahmen gibt. Da diese Erreger nur in besonderen Laboren der Schutzstufe 3 (S3) erforscht werden können, bieten die modernen S3 Labore des HZI eine in der heutigen Infektionsforschung unverzichtbare Technologie Plattform - nur so können unsere Wissenschaftler neue Diagnoseverfahren, Präventionsmaßnahmen, oder Therapien gegen diese Krankheitserreger entwickeln.
