Internationale Wissenschaftler diskutieren über Wirt-Mikroben-Interaktionen in Kiel

Kiel, Deutschland - Heute versammeln sich rund 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Kiel, um am internationalen Symposium „Cellular Underpinnings of Host-Microbe-Crosstalk“ teilzunehmen. Diese Veranstaltung wird vom Sonderforschungsbereich (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ausgerichtet. Experten aus verschiedenen Disziplinen, darunter Professor Spencer Nyholm von der University of Connecticut, Dr. Liz Hambleton von der Universität Wien und Dr. Claudia Pogoreutz von der Université de Perpignan, werden an den Diskussionen teilnehmen, die im GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel stattfinden.

Das Symposium zielt darauf ab, die Prinzipien der Kommunikation zwischen uns und Mikrobiomen auf zellulärer Ebene zu erforschen. Professorin Tal Dagan, Vizesprecherin des SFB 1182, hebt hervor, dass die Dynamik an der Schnittstelle zwischen Wirten und Mikroben unzureichend erforscht ist. Es wird erwartet, dass die Veranstaltungsreihe Wissenslücken in der Metaorganismus-Forschung schließt und neue Erkenntnisse über die Interaktionen zwischen Wirtszellen und Mikroben bietet.

Forschungsfokus und Methodik

Im Zentrum der Diskussion stehen die Einflüsse des angeborenen Immunsystems auf die Interaktionen zwischen Wirtszellen und Mikroben. Professorin Ute Hentschel Humeida betont, wie wichtig die Gewebeoberflächen von Wirtslebewesen für den Erstkontakt und die Selektion von Mikroorganismen sind. Zusätzlich arbeiten Wissenschaftler daran, neue Methoden zur Untersuchung dieser Schnittstellen zu entwickeln, darunter Einzelzellatlanten und hochauflösende Bildgebungsverfahren.

Ein weiteres zentrales Thema ist das Verständnis der Evolution von Symbiosen zwischen Mikroben und ihren Wirten. Forschungsaktivitäten des SFB 1182, in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön, haben ein theoretisches Modell entwickelt, das die natürliche Selektion von Mikroben in Wirt-Mikroben-Systemen untersucht. Dieses Modell bietet neue Perspektiven, indem es aufzeigt, wie Mikroben von Interaktionen profitieren und Wirte zur Optimierung ihrer Fitness ausnutzen können. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift The ISME Journal veröffentlicht worden.

Mikrobielles Miteinander

Zusätzlich zu den Arbeiten in Kiel haben Forscher am Max-Planck-Institut in Marburg die Kooperation zwischen Mikroorganismen untersucht. Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigt, wie durch den gegenseitigen Nutzen in Lebensgemeinschaften eine neue Abhängigkeit zwischen Escherichia coli und Saccharomyces cerevisiae entsteht. In einer Laborumgebung wurde eine künstliche Lebensgemeinschaft geschaffen, in der beide Arten in einem mutualistischen Verhältnis stehen, das nicht nur den Stoffwechsel, sondern auch die Genregulation optimiert.

Durch die Schaffung einer solchen Gemeinschaft konnten Wissenschaftler die Mechanismen des mikrobiellen Mutualismus nachvollziehen. Zentrale Erkenntnisse dieser Forschung umfassen die Rolle von Pleiotropien und Trade-offs bei der Selektion von Merkmalen zur Zusammenarbeit. Interessanterweise wurden keine Beweise für die Gruppenselektion gefunden, die zuvor als wesentlicher Motor für die Evolution von Mutualismus angesehen wurde.

Die Ergebnisse dieser verschiedenen Forschungsprojekte verdeutlichen die Komplexität der Interaktionen innerhalb von Metaorganismen und eröffnen neue Möglichkeiten für das Verständnis der Rolle von Mikroben im Gesundheitskontext. Professor Hinrich Schulenburg, Sprecher des SFB 1182, betont die Bedeutung des internationalen Austauschs zur Erforschung dieser zellulären Mechanismen und deren Relevanz für zukünftige Studien.

Für die Wissenschaftler und die breitere Forschungs-Community ist es entscheidend, die dynamischen Prozesse zwischen Mikroben und ihren Wirten zu verstehen, um die funktionellen Konsequenzen für Gesundheit und Krankheit besser einschätzen zu können. Dieses Symposium stellt somit nicht nur einen bedeutenden Austausch von Wissen dar, sondern auch einen wichtigen Schritt in der Erforschung der Grundlagen des Lebens auf zellulärer Ebene.