Zelluläre Grundlagen von Symbiosen

Der Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) veranstaltet seit gestern das internationale Symposium „Cellular Underpinnings of Host-Microbe-Crosstalk“ (Deutsch: „Zelluläre Grundlagen der Kommunikation zwischen Wirten und Mikroben“). Rund 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Kiel und ihre internationalen Gäste kommen am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel zusammen, um die Prinzipien der Kommunikation von Wirtslebewesen und Mikroorganismen auf zellulärer Ebene zu diskutieren. Zu den internationalen Expertinnen und Experten, die an der Kieler Tagung teilnehmen, zählen unter anderem Professor Spencer Nyholm von der University of Connecticut, Dr. Liz Hambleton von der Universität Wien sowie Dr. Claudia Pogoreutz von der Université de Perpignan.
Der Kieler SFB 1182 ist Teil des CAU-Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) und untersucht seit 2016, warum und wie mikrobielle Gemeinschaften langfristige Verbindungen mit ihren Wirtsorganismen eingehen und welche funktionellen Konsequenzen dieses Zusammenspiel für Gesundheit und Krankheit hat. Ein wichtiger aber bislang wenig beachteter Aspekt dieses Forschungsgebiets besteht neben den molekularen und organismischen Ebenen von Symbiosen besonders auch in solchen Prozessen, die in den einzelnen Zellen bei der Kommunikation von vielzelligen Wirtlebewesen mit der Vielzahl von besiedelnden Mikroorganismen wie Bakterien, Viren und Pilzen ablaufen.
 
Zelluläre Prozesse: Ein übersehener Aspekt in der Wirts-Mikroben-Forschung?
„Die komplizierte Dynamik an dieser zentralen Schnittstelle sei derzeit noch nicht ausreichend erforscht“, betont Professorin Tal Dagan, Vizesprecherin des SFB 1182, die derzeitige Bedeutung des Themas. Das aktuelle Symposium hat daher das Ziel, diese bedeutende Wissenslücke in der Metaorganismus-Forschung zu verkleinern. Im Rahmen des Treffens diskutieren sie daher zahlreiche Details dieser zellulären Prozesse: Wie beeinflusst das angeborene Immunsystem des Wirtes die Interaktionen zwischen den Zellen des Wirtslebwesens und Mikroorganismen? Wie läuft dieses Zusammenspiel bereits auf der Ebene einzelner Zellen ab und wie kann es dargestellt werden? „Wirtszellen und ihre Oberflächen sind entscheidend für den Erstkontakt, die Adhäsion und die Selektion von Mikroorganismen und spielen eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts im Zusammenspiel von Wirten und Mikroben. Die Gewebeoberflächen von Wirtslebewesen bilden also eine entscheidende Schnittstelle, die über die Etablierung einer bestimmten Mikrobiota auf den Wirtsgeweben und damit letztlich über das Zustandekommen einer Symbiose entscheidet“, erklärt Professorin Ute Hentschel Humeida vom GEOMAR, die die Tagung organsiert hat.
Im Kieler SFB 1182 und an vielen anderen weiteren Forschungsstandorten weltweit arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, die Methoden zur Untersuchung dieser Schnittstelle zu verbessern oder gänzlich neu zu entwickeln. Dazu zählen unter anderem sogenannte Einzelzellatlanten, eine verbesserte Einzelzellproteomik sowie hochauflösende räumliche Bildgebungsverfahren, die künftig noch nie dagewesene Einblicke in zelluläre Prozesse versprechen. „Ziel unseres Symposiums ist es, Forschende aus verschiedenen Disziplinen zusammenzubringen, die an solchen Themen und den relevanten Methoden arbeiten. Im internationalen Austausch werden wir so künftig mehr über diesen neuartigen Aspekt zellulärer Mechanismen erfahren, die den Interaktionen von Wirten und Mikroben zugrunde liegen und damit zur Funktion von Metaorganismen beitragen“, betont SFB-1182 Sprecher Professor Hinrich Schulenburg von der CAU.
 
Über den SFB 1182:
Der Sonderforschungsbereich „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ ist ein interdisziplinäres Netzwerk unter Beteiligung von rund 80 Forschenden, das die Interaktionen spezifischer Mikrobengemeinschaften mit vielzelligen Wirtslebewesen untersucht. Es wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt und beschäftigt sich mit der Frage, wie Pflanzen und Tiere einschließlich des Menschen gemeinsam mit hoch spezifischen Gemeinschaften von Mikroben funktionale Einheiten (Metaorganismen) bilden. Ziel des SFB 1182 ist es zu verstehen, warum und wie mikrobielle Gemeinschaften diese langfristigen Verbindungen mit ihren Wirtsorganismen eingehen und welche funktionellen Konsequenzen diese Wechselwirkungen haben. Im SFB 1182 sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus fünf Fakultäten der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie Plön, der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik und der Muthesius Kunsthochschule zusammengeschlossen.

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher SFB 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU:
Tel.: 0431-880-4141
E-Mail: hschulenburg(at)zoologie.uni-kiel.de
 
Prof. Ute Hentschel Humeida
Forschungseinheit - Marine Symbiosen
Forschungsbereich 3 - Marine Ökologie
GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel:
E-Mail: uhentschel(at)geomar.de