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Mission

Lipiddynamik während der Mykobakterieninfektion

Makrophagen infiziert mit M. marinum. ©Barisch.

Tuberkulose (Tb) wird durch Mycobacterium tuberculosis hervorgerufen und ist eine der tödlichsten Infektionskrankheiten. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass im Jahr 2021 1,6 Millionen Menschen an Tuberkulose erkrankt sind. Dies zeigt, wie wichtig es ist, neue Medikamente, Impfstoffe und Diagnoseinstrumente zu entwickeln, um diese Belastung in Zukunft zu verringern.

M. tuberculosis wendet mehrere Strategien an, um intrazellulär zu überleben. Eine der bemerkenswertesten Anpassungen von M. tuberculosis ist die Fähigkeit, Wirtslipide wie Fettsäuren und Sterole zu erbeuten um (i) Energie zu erzeugen, (ii) seine einzigartige lipidreiche Zellwand aufzubauen und (iii) Speicherlipide während der Infektion zu produzieren. Um sich ständig in einer fettsäurereichen Umgebung zu befinden, trägt der Erreger aktiv zur Entwicklung des "schaumigen" Phänotyps der Wirtsmakrophagen bei. Dieser entsteht durch die Akkumulierung von Wirtslipidtröpfchen (Lipid droplets).

Mithilfe des Dictyostelium discoideum/M. marinum-Infektionssystems haben wir herausgefunden, dass Mykobakterien auf die Lipid droplets der Wirtszelle zugreifen, um ihre eigenen Lipidspeicherorganellen aufzubauen, und Phospholipide aus dem Endoplasmatischen Retikulum nutzen, wenn Lipid droplets fehlen (Barisch et al., 2015; Barisch & Soldati, 2017). Darüber hinaus haben wir beobachtet, dass Mykobakterien Lipid drople- Enzyme und regulatorische Proteine auf ihre hydrophobe Oberfläche rekrutieren, wenn sie aus der Vakuole in das Zytosol der Wirtszelle translozieren. Ob diese Rekrutierung von den Mykobakterien genutzt wird, um im Zytosol den Abwehrmechanismen der Wirtszelle zu entgehen, ist Ziel weiterer Studien.

Bild links: Dgat2-GFP-markierte LDs interagieren mit zytosolischen Mykobakterien (aus Barisch und Soldati, 2017).
Bild rechts: LD-Interaktion mit zytosolischen Mykobakterien führt zur Umverteilung von LD-Proteinen auf die mykobakterielle Oberfläche (aus Barisch und Soldati, 2017).

Hauptschwerpunkte

Das Ziel der FG Barisch ist es, die molekularen Mechanismen zu entschlüsseln, mit denen pathogene Mykobakterien den Lipidmetabolismus und die intrazellulären Lipidtransportwege der Wirtszelle manipulieren. Dabei wird die Anwendung funktioneller Lipide zur Analyse der Lipiddynamik während verschiedener Infektionsstadien mit hochmodernen Mikroskopiemethoden sowie lipid-biochemischen Methoden wie zum Beispiel massenspektrometrische Lipidomik kombiniert.

Weitere Informationen finden Sie hier: www.barischlabcssb.com