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FP7

ZEBRAPROTECT Ergebnis in Kürze

Project ID: 327207
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Frankreich

Eine endogene Verteidigung gegenüber invasiven Pathogenen

Natürliche Wirtsmikrobiome bieten einen wichtigen Schutz gegenüber Infektionen. Ein Verständnis der Mechanismen, die hinter dieser Wirt-Mikrobiom-Interaktion stehen, ist von zentraler Bedeutung für den Gesundheitsschutz.
Eine endogene Verteidigung gegenüber invasiven Pathogenen
Kommensale Mikrobiome – nicht pathogene Mikroorganismen, die sich üblicherweise im Wirt befinden – spielen eine entscheidende Rolle für den Schutz der Wirte gegenüber invasiven Pathogenen. Durch einen als Kolonisationsresistenz bezeichneten Prozess können kommensale Mikrobiome direkt mit Pathogenen um Nährstoffe und Kolonisierungsstandorte konkurrieren oder das Pathogenwachstum durch das Auslösen von Immunreaktionen begrenzen. Die konkreten Mechanismen, die diesen Prozessen zugrunde liegen, sind jedoch bis heute ein Rätsel.

Zu diesem Zweck wurde das EU-finanzierte Projekt ZEBRAPROTECT (Molecular and ecological characterisation of bacterial community-mediated protection against infection in the zebrafish) eingerichtet, damit die molekularen und ökologischen Mechanismen beschrieben werden könnten, die dem Schutz gegenüber Pathogenen zugrunde liegen. Hierzu wurden Zebrafischlarven als kontrolliertes biologisches Vorbild verwendet und einer Infektion durch Fischpathogene ausgesetzt.

Um zu bestätigen, dass der Schutz herkömmlicher Fische gegenüber dem tödlichen Pathogen F. columnare auf natürliche Larvenmikrobiome zurückzuführen ist, generierten die Forscher einen bakterienfreien Zebrafisch. Nach einer Infektion mit F. columnare wurde beobachtet, dass die Zebrafischart starb und deren Überleben von der vorherigen Präsenz von Bakterien innerhalb der Larven abhing.

Um festzustellen, welche Mikrobiomarten sich für diesen Schutzeffekt verantwortlich zeigten, analysierten Wissenschaftler die natürlichen Larvenmikrobiome nach Kultur. Daraufhin wurde eine Reihe von Experimenten durchgeführt, in denen Larven vor der Exposition gegenüber F. columnare entweder mit einzelnen oder mit einer Kombination aus Mikrobiomarten kolonisiert worden waren. Die Ergebnisse zeigten, dass zwei verschiedene Arten in der Lage waren, Schutz gegenüber F. columnare zu bieten und dass ein Mix aus acht Arten synergetisch mit der gleichen Wirkung funktionierte.

Die Ergebnisse legen nahe, dass Larven mit natürlichen Mikrobiomen im Vergleich zu bakterienfreien Fischen die Freisetzung bestimmter Zytokine induzieren. Dieser entzündungsförderliche Zustand hilft dem Wirt möglicherweise bei der Abwehr eindringender Pathogene.

Zusammengenommen werden die erlangten Erkenntnisse über die Natur der Kommensale-Wirt-Interaktion dabei behilflich sein, als alternative Präventionsstrategie gegenüber Infektionen Mikrobiome herzustellen oder Mikrobiome auszuwählen, die dem Wirt förderlich sind.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Wirt, kommensale Mikrobiome, Immunreaktion, Zebrafisch, Pathogen
Datensatznummer: 175260 / Zuletzt geändert am: 2016-03-04
Bereich: Biologie, Medizin