SPP 1580:  Intracellular Compartments as Places of Pathogen-Host Interaction

Final Report Abstract

Mikrobielle Pathogene können auf vielerlei Weise in einen potenziellen Wirt gelangen und dort Krankheiten hervorrufen. Man kann die Pathogene nach ihrem Aufenthaltsort im Wirt entweder als ‚extrazelluläre‘ Pathogene klassifizieren, also Pathogene, die in Körperflüssigkeiten und zwischen oder auf Zellen existieren, oder als ‚intrazelluläre‘ Pathogene, die sich innerhalb geeigneter Wirtszellen vermehren können. Häufig dienen ‚phagozytische‘ Fresszellen als Wirtszellen. Zwar können sie aufgenommene Mikroorganismen meist töten, sie erleichtern den Pathogenen aber eine intrazelluläre Lebensweise, indem sie sie aktiv aufnehmen. Auf welche Weise auch immer das Pathogen in die Wirtszelle gelangt, wird es dort seine Ablage in einem ‚privilegierten Kompartiment‘ erzwingen, d.h. einem subzellulären Ort, an dem die Abwehrmechanismen der Wirtszelle minimal, die Nährstoffversorgung und andere physikalischen Faktoren aber optimal für das entsprechende Pathogen sind. Solche Kompartimente sind für jeden Erreger unterschiedlich und sie sind definiert durch die Spezies des Wirtsorganismus, die Einfallpforte in den Wirt und den besiedelten Wirtszelltyp. So vermehren sich beispielsweise manche Erreger im endozytischen System von Maus-Darmepithelzellen, andere dagegen im Zytosol von Lungenmakrophagen des Menschen. Wie die Mikroben das korrekte Kompartiment besielden und sich dort vermehren und wie die Wirtszelle auf die Besiedlung reagiert, waren zentrale Fragen des SPP1580, die während zweier Förderperioden in insgesamt 30 Projekten an pathogenen Bakterien, Protozoen und Pilzen in Immunzellen, Epithelzellen und Amöbenzellen untersucht wurden. Es wurden modernste genetische, infektionsbiologische, biochemische und hoch auflösende bildgebende Verfahren benutzt, um diese Fragen nach der Auseinandersetzung von Wirt und Pathogen auf zellulärer Ebene zu beantworten. Der Erfolg des SPP 1580 spiegelt sich unter anderem in der beachtlichen Zahl von 152 peer-reviewed Publikationen wider (davon 39 Publikationen unter Beteiligung von mindestens zwei Projekten) plus 27 begutachteten Beiträgen im Abschlussband. Viele Veröffentlichungen sind in Zeitschriften mit sehr hoher Sichtbarkeit erschienen (einschließlich 2 Nature-, 1 Science -, 4 Proc Natl Acad USA-, 6 Cell Host & Microbe-, 1 Nature Microbiology-, 11 PLoS Pathogens- und 3 Nature Communications-Publikationen).

Projects