Forschungsgruppe "Antimikrobielle Abwehr und Mikrobiom"

Leitung

Dr. rer. nat. Julia Beisner

MitarbeiterInnen

Louisa Filipe Rosa (Doktorandin)
Leonie Dudichum (Bachelorstudentin)
Ann-Kathrin Knauß (Masterstudentin)
Eva Haasis (Masterstudentin)
Andreas Rings (Technische Unterstützung)

Inhalte

Defensine sind körpereigene Antibiotika, die eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Krankheitserregern und der Aufrechterhaltung der Darmbarriere spielen. Eine Störung der antimikrobiellen Abwehr ist ein kritischer Faktor in der Pathogenese von Morbus Crohn des Dünndarms, einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung. Aber auch Adipositas und das metabolische Syndrom sind mit einer gestörten Funktion der Darmbarriere assoziiert. Nahrungskomponenten sind wichtige Regulationsfaktoren der Darmbarriere und auf diese Weise an der Entstehung Adipositas-assoziierter Erkrankungen beteiligt. In vorangegangenen Studien konnte gezeigt werden, dass eine fett- und zuckerreiche Diät, auch Western-Style-Diät genannt, zu einer Störung der Darmbarriere führen kann. Wir untersuchen daher die Auswirkungen von Ernährungsfaktoren auf die antimikrobielle Abwehr im Darm und die damit verbundenen Effekte auf die Zusammensetzung und Funktion der intestinalen Mikrobiota einschließlich ihrer bakteriellen Metabolite wie z.B. kurzkettige Fettsäuren. Ein weiterer Schwerpunkt unserer Forschung liegt deshalb in der Charakterisierung des Mikrobioms, das an den Wechselwirkungen zwischen Wirt und Ernährungsfaktoren beteiligt ist. Die Aufklärung der zugrundeliegenden Mechanismen, die an der Regulation der antimikrobiellen Abwehr beteiligt sind, könnte helfen, die Therapie von Adipositas zu verbessern und neue Strategien für therapeutische Ansätze zu entwickeln.

Projekte

  • Funktionelle Rolle von antimikrobiellen Peptiden und Defensinen
  • Molekulare Mechanismen der gestörten antimikrobiellen Abwehr bei Adipositas und Fettleber
  • Einfluss von Ernährungsfaktoren (Zucker, Fettsäuren, Vitamine) auf die antimikrobielle Abwehr
  • Rolle der intestinalen Mikrobiota und ihrer Metabolite in der angeborenen Immunabwehr
  • Identifikation von Zielsubstanzen zur Aufrechterhaltung der Darmbarrierefunktion: Wirksamkeit von Defensinen in der Prävention und Therapie von Adipositas
  • Einfluss von Präbiotika auf die intestinale Barrierefunktion bei ernährungsbedingter Adipositas
  • Rolle des serotonergen Systems bei diätinduzierten Störungen der Darmbarriere
  • Darm 3D-Organoid Zellkulturmodell

Rolle der antimikrobiellen Abwehr auf diätinduzierte Störungen der Darmbarriere und die Darmmikrobiota (Louisa Filipe Rosa).
Therapeutischer und präventiver Nutzen von Defensinen auf die Darmmikrobiota, diätinduzierte Störungen der Darmbarriere und Pathogenese der hepatischen Steatose in C57BL/6J Mäusen.

Abbildung 2: Histologische Untersuchung der antimikrobiellen Darmbarriere im terminalen Ileum aus gesunden C57BL/6J Mäusen. A) Quantifizierung der DEFA5-Proteinmenge (Immunhistochemisch); B) Quantifizierung der Lysozym-positiven Zellen (Immunhistochemisch); C) Quantifizierung der Panethzellzahl durch spezifische Granulafärbung