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Humboldt-Universität zu Berlin - Molekulare Parasitologie

Eimeria Maus Modell

Forschungsprojekt

Parasiten der Gattung Eimeria befallen Epithelzellen des Darmtrakts von Wirbeltieren und können schwere Erkrankungen verursachen. Die Infektion mit diesem intrazellulär lebenden Einzeller erfolgt mit oral aufgenommenen robusten Dauerstadien. Aus diesen entwickeln sich nach mehreren Zyklen ungeschlechtlicher Vermehrung die Geschlechtsstadien und schließlich wieder Dauerformen, die mit dem Kot ausgeschieden werden (siehe Skizze, Adapted from Lucius R & Loos-Frank B (1997)). Die meisten Eimeria-Arten sind sehr wirtsspezifisch und Infektionen induzieren einen bleibenden Schutz gegen Folgeinfektionen. Der Lebenszyklus des Parasiten vollzieht sich in nur einem Wirt. Viele Eimeria-Arten sind hoch pathogen für Haustiere, z. B. entsteht allein in der Geflügelwirtschaft weltweit ein Schaden von ca. 2 Milliarden US Dollar. Auch als Regulativ für Wildtierpopulationen dürften viele der  >1.800 Arten eine wichtige Rolle spielen.

 

Abb.: Adapted from Lucius R & Loos-Frank B (1997)
Trotz dieser Bedeutung sind Eimerien nur wenig untersucht, da es bislang keine Methode der kontinuierlichen Kultur gibt und Techniken der genetischen Transformation nur wenig entwickelt sind. Unsere Gruppe hat deshalb als Forschungsmodell einen Lebenszyklus des Mausparasiten Eimeria falciformis etabliert und untersucht den Verlauf der Infektion in diesem Wirtstier. Ein Schwerpunkt liegt auf der Interaktion des Parasiten mit dem Immunsystem seines Wirtes und den Mechanismen, mit denen der Parasit das Immunsystem unterläuft und zu seinem Vorteil manipuliert. In der Maus induziert E. falciformis starke T-Zell-Antworten und eine massive Produktion von IFN-g, was zu starken Abwehrreaktionen führt, die allerdings auch den Wirt schädigen. IFN-g-getriggerte Reaktionen führen aber auch zu Stoffwechselprodukten, die die Differenzierung des Parasiten unterstützen.

 

Mit der kompletten Sequenzierung des Genoms von E. falciformis und ausführlichen Analysen des Transkriptoms von Wirtszelle und Parasit im Verlauf der Infektion haben wir jetzt eine Grundlage für weitere Studien geschaffen. Ein wesentlicher Aspekt dabei ist die Abwehr von Molekülen der angeborenen Wirtsimmunantwort durch sezernierte Parasitenproteine. Eine Störung dieses fein ausbalancierten Gleichgewichtes könnte Ansatzpunkte für die Entwicklung von Impfstoffen und eine Verbesserung der in vitro-Kultur liefern.

 

MitarbeiterInnen:

Simone Spork, postdoc

Emanuel Heitlinger, Juniorprofessor

 

Publikationen:

Pogonka et al., 2010

Stange et al. 2012

Schmid et al. 2012, 2014

Heitlinger et al. 2014