Koordinationsfonds

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Engstler
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 491919317

Parasitismus, die innige antagonistische Liaison zwischen zwei Spezies, fasziniert seit jeher Wissenschaftler aus den verschiedensten Disziplinen. Traditionell beschäftigte sich die Parasitologie vor allem mit organismischen Studien, während sich die heutige Parasitologie in immer größerer Tiefe auf medizinisch relevante zelluläre und molekulare Mechanismen konzentriert. Das Schwerpunktprogramm "Physik des Parasitismus" definiert eine neues Forschunsgfeld, nämlich die Physik der Wechselwirkung von Parasiten mit ihren Wirten. Diese Interaktion wird durch die Anatomie der Parasiten (Bauplan), die Physik ihrer Fortbewegung und die Mechanik ihrer Anheftung an Wirtsstrukturen gesteuert. Der Parasitismus hat sich viele Male entwickelt und daher gibt es zahlreiche konvergente Lösungen für die Herausforderung, wie man einen Wirt physisch kapern kann. Diese langen Perioden der Ko-Evolution haben Parasiten mit einem hohen Grad an Optimalität ausgestattet. Beispiele dafür sind parasitäre Werkzeuge wie Saugnäpfe und Schilde oder raffinierte Fortbewegungsvorrichtungen, die sowohl die Anheftung als auch die Navigation in verschiedenen Körperflüssigkeiten, in überfüllten und engen Räumen und in hochviskosen Umgebungen ermöglichen - und das oft mit überraschend hohen Geschwindigkeiten. Das Schwerpunktprogramm PoP wird die Physik des Parasitismus anhand einer Auswahl komplementärer und lenkbarer Parasiten untersuchen, die repräsentative Wirtsnischen besiedeln. Dazu gehören parasitäre Protisten wie Plasmodium, Toxoplasma und Trypanosoma, sowie metazoische Parasiten wie Schistosoma, Fasciola und Echinococcus. Unser Ziel ist es, einen vergleichenden und quantitativen Rahmen für die physikalischen Zwänge und mechanischen Kräfte, die an den dynamischen Parasit-Wirt-Grenzflächen wirken, zu erarbeiten. Wir werden die Materialeigenschaften und die Mechanik der Parasiten in ihren Nischen messen, die physikalischen Grundlagen ihrer Fortbewegung aufdecken und die mechanischen und physikalischen Grundlagen für ihre Anheftung bestimmen. Um diese Ziele zu erreichen, vereint das Schwerpunktprogramm in einzigartiger Weise Expertise aus der Parasitologie, der molekularen Zellbiologie, der experimentellen und theoretischen Physik, der Mathematik und der Simulationswissenschaft. Auf diese Weise schlägt "Physics of Parasitism" neue Kapitel sowohl in der Parasitologie als auch in der Physik des Lebens auf. Wir gehen davon aus, dass die Ergebnisse unserer interdisziplinären Arbeit neue Wege zur Bekämpfung von parasitären Krankheiten aufzeigen, die auf der Mechanobiologie basieren und gegen die sich wahrscheinlich keine Resistenzen entwickeln werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2332: Physik des Parasitismus