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Systembiologischer Ansatz zur Aufklärung der bakteriellen Wiederbelebung nach Antibiotika-Behandlung

Ogunleye Adewale – Hector RCD Awardee Ana Rita Brochado

Die Fähigkeit nicht-resistenter bakterieller Erreger, Antibiotika während einer Infektion zu überleben (Toleranz) trägt nicht nur zum weltweiten Anstieg der Antibiotikaresistenz, sondern auch zum chronischen Rückfall von Infektionen bei. In diesem Projekt möchte ich verstehen, was nach einer Antibiotika-Behandlung zur bakteriellen Wiederbelebung beiträgt und welche biologischen Wege zugrunde liegen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden zu besser informierten Entscheidungen über die Auswahl von Antibiotika zur Behandlung von Infektionen und zur Vorbeugung von Rückfällen beitragen.

Antibiotikaresistenzen sind eine globale Gesundheitskrise mit schwerwiegenden sozioökonomischen Folgen. Bei anfälligen Bakterienarten können Antibiotika eine kleine Subpopulation (bekannt als tolerante Bakterien) nicht eliminieren, die in der Lage ist, klinische Dosen von Antibiotika zu tolerieren. Dies unterscheidet sich von einer Resistenz, die durch die Fähigkeit der Bakterien gekennzeichnet ist, in Gegenwart von Antibiotika zu wachsen. Tolerante Bakterien erholen sich nach einer Antibiotikabehandlung und können ihr Wachstum wieder aufnehmen und einen chronischen Rückfall von Infektionen verursachen. Es ist bekannt, dass Toleranz unter anderem durch metabolischen Stress ausgelöst wird, jedoch ist wenig über die Mechanismen bekannt, die eine Wiederbelebung toleranter Subpopulationen auslösen.

Dieses Projekt zielt darauf ab, den molekularen Mechanismus aufzuklären, der nach einer Antibiotika-Behandlung eine bakterielle Wiederbelebung hervorruft. Dazu werde ich Hochdurchsatzansätze entwickeln, um das Wiederaufleben des Erregers Salmonella Typhimurium, einem Modellorganismus für die Infektionsbiologie, systematisch zu untersuchen. Um die In-vivo-Relevanz meines Projekts weiter zu testen, werde ich neu bewerten, ob die bakterielle Wiederbelebung in murinen Makrophagen, die die bevorzugte Wirtsnische während der systemischen Salmonellose sind, anders ausgelöst wird.

Revival process of tolerant bacterial population post-antibiotic treatment.