Legionella pneumophila

Umweltbakterien werden über Aerosole eingeatmet und können schwere Atemwegserkrankungen verursachen. Die Bakterien schützen sich vor freilebenden Amöben und anderen Fressfeinden, indem sie auf Oberflächen Biofilme bilden oder sich intrazellulär vermehren. Amöben-resistente Bakterien infizieren und töten in der Lunge spezielle Immunzellen, die Makrophagen. Als Modell für Amöben-resistente, pathogene Umweltbakterien verwenden wir das intrazelluläre Bakterium Legionella pneumophila, den Erreger der schweren Lungenentzündung „Legionärskrankheit“.
Legionellen vermehren sich in Wirtszellen in einem einzigartigen, membrangebundenen Kompartiment, der Legionellen-Vakuole (LV). Die Bildung dieser Vakuolen involviert mehr als 150 verschiedene bakterielle Proteine, die durch ein Typ IV Sekretionssystem (T4SS) in die Wirtszelle geschleust werden, wo sie biologische Prozesse zu Gunsten der Eindringlinge manipulieren.
Wir verwenden Makrophagen und freilebende Protozoen, inklusive der genetisch manipulierbaren Amöbe Dictyostelium discoideum, sowie Fresszellen der Fruchtfliege Drosophila melanogaster, um mittels biochemischen, molekular- und zellbiologischen Methoden die Virulenz von Legionellen mechanistisch zu analysieren. Folgende Fragen stehen im Zentrum unserer Forschung:
•    Welche Faktoren der Bakterien und Wirtszellen interagieren wie und wann, um eine Legionellen-Vakuole zu bilden?
•    Wie kommunizieren Legionellen untereinander und mit anderen Mikroorganismen über niedermolekulare Botenstoffe, um Virulenz, Adhäsion und Wachstum zu regulieren?
Unsere Forschung trägt dazu bei, neuartige Faktoren gegen Amöben-resistente Bakterien zu identifizieren und das Wachstum dieser Pathogene in Wassersystemen zu kontrollieren.