Anti-infektive Naturstoffe

Die Abteilung „Antiinfectiva aus Microbiota“ von Prof. Christine
Beemelmanns fokussiert sich auf die Identifizierung und
funktionelle Analyse von neuartigen anti-infektiven Naturstoffen
aus mikrobiellen Gemeinschaften. Ko-Kultivierungsstudien sowie
zellbasierte Assays in Kombination mit chemisch-analytischen und
molekularbiologischen Methoden werden zur Evaluierung neuer
mikrobieller Naturstoff-Produzenten verwendet. Zur
Strukturaufklärung der sekretierten Naturstoffe wendet die Gruppe
etablierte und innovative metabolomische, aktivitäts- und
genomgeleitete Methoden an. Basierend auf den isolierten
Naturstoffen erfolgt die funktionale Analyse und Evaluierung ihres
Wirkspektrums. Die Abteilung hat ihren Sitz am Helmholtz-Institut
für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) in Saarbrücken, einem
Standort des HZI in Kooperation mit der Universität des Saarlandes.
Die Verbreitung von Antibiotika-resistenten humanpathogenen
Bakterien ist eine zunehmende Bedrohung für die menschliche
Gesundheit. Daher sind die Entwicklung neuer Anti-Infektiva sowie
ein verbessertes Verständnis ihrer Funktion und Wirkungsweise
dringend notwendig. Eine vielversprechende Quelle für neue
Wirkstoffe sind Mikroorganismen. Mikrobielle Gemeinschaften
(Mikrobiota / Mikrobiom) setzen sich aus einer Vielzahl
verschiedener Bakterien, Pilze und Vertreter ein- und wenigzelliger
Eukaryoten sowie Viren, zusammen. Diese Gemeinschaften befinden
sich unter anderem auf menschlichen, tierischen und pflanzlichen
Gewebeoberflächen, wo sie essenzielle Funktionen für den Wirt
einnehmen können. Die Zusammensetzung der Mikrobiota korreliert in
vielen Fällen mit ihrer Lokalisation und damit ihrer Funktion.
Mikroorganismen regulieren und manipulieren ihr Zusammenleben durch
die Aussendung von bioaktiven Naturstoffen. Mikrobielle Naturstoffe
können antibiotisch wirken, um die Produzenten zu schützen, können
aber auch als zelluläres Signal wirken, als Morphogen für den
Wirtsorganismus oder als Nährstoff verstoffwechselt werden. Die
chemischen Strukturen vieler dieser Naturstoffe sind jedoch
unbekannt, und damit sind ihre natürliche Funktion sowie ihr
Einfluss auf die Mikrobiota und mögliche Anwendungspotenziale bis
heute nur sehr wenig erschlossen. Da Naturstoffe wichtige
Funktionen in mikrobiellen Interaktionen spielen, ist ihre
Produktion eng mit der Zusammensetzung der Mikrobiota verknüpft.
Die Beemelmanns-Gruppe analysiert repräsentative mikrobielle
Gemeinschaften, um diesen chemischen Raum zu erschließen.