Pathobiologie parasitärer Einzeller・Prof. Philipp Olias

Unser Team erforscht die molekularen Mechanismen, mit denen Apicomplexa-Parasiten ihre Wirtszellen kapern und Krankheiten auslösen. Diese einzelligen, intrazellulären Organismen sind für einige der schwerwiegendsten Krankheiten bei Mensch und Tier verantwortlich, darunter Malaria, Toxoplasmose, Cryptosporidiose und Theileriose. In unserem Labor konzentrieren wir uns besonders auf die Zoonoseerreger Toxoplasma und Cryptosporidium sowie auf das Rinderpathogen Theileria. Unser Ziel ist es, die zellbiologischen und molekularen Grundlagen der Parasit-Wirt-Interaktion zu entschlüsseln. Hierfür setzen wir eine Vielzahl von Techniken ein, darunter Genom-Editierung, CRISPR-Screens und Einzelzellanalysen. So gewinnen wir ein tieferes Verständnis der pathophysiologischen Prozesse, die innerhalb der Wirtszellen ablaufen. Unsere Arbeit zielt darauf ab, die molekularen Mechanismen der Krankheitsprozesse besser zu verstehen und spezifische Ansatzpunkte zu identifizieren, die die Entwicklung neuer Therapeutika ermöglichen. Auf diese Weise möchten wir die erheblichen gesundheitlichen und sozioökonomischen Belastungen durch diese Krankheitserreger verringern.

Schätzungen zufolge ist etwa ein Viertel der Weltbevölkerung mit Toxoplasma infiziert. Diese zoonotischen Infektionen können schwerwiegende klinische Folgen haben, beispielsweise eine Enzephalitis oder kongenitale Toxoplasmose während der Schwangerschaft.

Abb. Sekretierte Effektorproteine von Toxoplasma wie IST interagieren mit einer Vielzahl von Proteinen, wodurch die Signaltransduktion der infizierten Wirtszelle modifiziert wird. Dies führt unter anderem zu einer Blockierung der Immunantwort. Die entsprechende Publikation kann hier abgerufen werden: https://doi.org/10.1128/cmr.00005-17

Die Cryptosporidiose ist hingegen eine Durchfallerkrankung, die besonders für Kinder und immungeschwächte Personen gefährlich ist. Cryptosporidium-Parasiten gehören zu den häufigsten Durchfallerregern und tragen maßgeblich zur hohen Kindersterblichkeit in Ländern des Globalen Südens bei. Zudem sind Cryptosporidien eine der Hauptursachen für schwere und oft tödliche Durchfallerkrankungen bei Kälbern und anderen Jungtieren.

Abb. Jährlich werden geschätzte 133.000 Todesfälle und 8.200.000 DALYs durch Cryptosporidien verursacht (vgl. oben). Diese Zahlen übersteigen diejenigen der von der WHO als "vernachlässigte Tropenkrankheiten" (NTDs) bezeichneten Erkrankungen deutlich (vgl. Unterschiede in der Skalierung). DALYs (disability-adjusted life years) bezeichnen ein Maß zur Quantifizierung der Krankheitslast. Der Begriff NTD steht für Neglected Tropical Disease. Die entsprechende Publikation findet sich hier: https://doi.org/10.1136/bmjgh-2023-012540

Die Theileriose zählt zu den folgenschwersten Infektionskrankheiten bei Rindern und hat beträchtliche sozioökonomische Auswirkungen in Afrika und Asien. Theileria-Parasiten sind einzigartig unter den eukaryotischen Krankheitserreger, da sie ihre Wirtszellen vollständig transformieren können. Diese Transformationsfähigkeit wird wahrscheinlich durch die Manipulation mehrerer Signaltransduktionswege ermöglicht, was die Wirtszellen in einen unsterblichen, krebsähnlichen Zustand versetzt.

Abb. Die schematische Darstellung zeigt ausgewählte, für die Wirt-Parasit-Interaktion relevante Mechanismen in Theileria annulata-infizierten Makrophagen. Die entsprechende Publikation ist hier abrufbar: https://doi.org/10.3389/fcell.2021.662805

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Prof. Dr. Philipp Olias
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Ausgewählte Publikationen

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