Lehrstuhl für Virologie und Mikrobiologie

Die Zahnmedizin-Vorlesung „Medizinische Mikrobiologie“ findet ausschließlich im Sommersemester statt. Sie vermittelt die Grundlagen der medizinischen Mikrobiologie. Dabei konzentriert sie sich auf die klinisch relevanten Themen dieser Fachrichtung. Die Vorlesung ist in einen bakteriologischen, einen virologischen und einen mykologischen Teil gegliedert.

Bakteriologie

Die Einführung in die Bakteriologie gibt einen Überblick über die Vielfalt von Mikroorganismen und mikrobiellen Krankheitserregern. Neben bakterieller Evolution kommen allgemeine Grundlagen der Infektiologie zur Sprache, außerdem Methoden und Hintergrundwissen zur Gewinnung und Differenzierung von Bakterien sowie bakteriologische Diagnostik. Thema sind ebenso Infektionen und deren Ausbreitung, wie Zellmorphologie und Stoffwechsel, sowie spezielle Infektionen. Dazu gehören respiratorische und gastrointestinale Infektionen sowie orale Mikrobiologie. Schließlich werden sowohl die Themen Antibiotika und Resistenzen als auch nosokomiale Infektionen und Hygiene ausführlich besprochen.

Virologie

Die Einführung in die Virologie definiert den Virusbegriff und stellt die Unterschiede zu nicht-viralen Erregern dar. Themen sind die Evolution von Viren, die Klassifizierung sowie prinzipielle Unterschiede der Virusfamilien und Symmetrieformen, ebenso typische Vertreter der Virusfamilien, Replikation und Pathogenese, Virusausbreitung und virologische Nachweisverfahren. Zudem werden Viren mit besonderer klinischer Relevanz ausführlich betrachtet. Dazu gehören das humane Immundefizienzvirus (HIV), Hepatitis-Viren, respiratorische und enterale Virusinfektionen sowie Herpesviren und Infektionen während der Schwangerschaft.

Mykologie

Der Vorlesungsabschnitt Mykologie befasst sich mit Pilzen als mikrobiellen Lebensformen. Die Kursteilnehmerinnen und -teilnehmer erhalten Informationen über ihre Besonderheiten, ihr Vorkommen, Aufbau und Stoffwechsel sowie über ihre Verwendung in der Nahrungsmittelproduktion. Die Einteilung von Pilzen nach funktionellen Aspekten wird vorgestellt. Zudem kommen Grundlagen der Differenzierung und Diagnostik zur Sprache sowie typische Krankheitsbilder, die mit Pilzinfektionen assoziiert sind. Insbesondere geht es dabei um die Behandlung von Pilzinfektionen mit Antimykotika, deren Wirkungsweisen und den mit ihnen verbundenen Gefahren. Neben Pilzinfektionen werden auch die Gefahren von Vergiftungen mit Mykotoxinen diskutiert.

Wir bieten folgende Blockpraktika an:

• Medizinische Mikrobiologie für Studierende der Medizin (zweiwöchig)
• Medizinische Mikrobiologie für Studierende der Zahnmedizin (einwöchig)

Die Praktika sind in einen theoretischen und einen praktischen Teil untergliedert. Das begleitende Seminar vermittelt theoretische Grundlagen zu den Übungen. Im praktischen Abschnitt lernen die Teilnehmerinnen und Teilnehmer allgemeine Labortechniken für die Arbeit mit Bakterien, Pilzen und Viren. Ziel ist es, sich grundlegende Kenntnisse und Fähigkeiten im Umgang mit Mikroorganismen anzueignen. Eine allgemeine Einführung zeigt Methoden zur Desinfektion und Sterilisation.

Bakteriologischer Teil

Lerninhalte des bakteriologischen Teils sind grundlegende Techniken wie das Mikroskopieren. Zudem lernen die Studierenden, typische Vertreter der bakteriellen Flora des Rachens, des Respirations-, Gastrointestinal- und Urogenitaltraktes zu differenzieren. Versuche veranschaulichen die bakterielle Infektiologie und die Wirkung antibiotischer Medikamente.

Mykologischer Teil

Der mykologische Praktikumsteil stellt typische Vertreter der Pilze vor. Er vermittelt grundlegende mykologische Techniken zu deren Differenzierung und Diagnose.

Virologischer Teil

Der virologische Teil des Praktikums behandelt die Themen Serologie und molekulare Virusdiagnostik. Es wird zum Beispiel der Anti-Hepatitis B Antikörper Titer nach einer Impfung bestimmt, und ein Hämagglutinationshemmtest (HHT) wird durchgeführt. Zudem gibt es Seminare über Hepatitisinfektionen und Infektionen während der Schwangerschaft.

Gentherapeutische Ansätze in zyklisierenden Zellen werden hauptsächlich mit integrierenden Vektoren durchgeführt, da episomale Vektoren während der Zellteilung in der Regel verloren gehen. Für einen erfolgreichen gentherapeutischen Ansatz in proliferierenden Zellen ist es wünschenswert, das Risiko der insertionalen Mutagenese nach der Applikation des Gentransfervektors möglichst gering zu halten. Es wurde bereits für retrovirale Gentherapievektoren nachgewiesen, dass die Insertionsmutagenese fatale Folgen für den Empfänger haben kann. Daher ist es essentiell, neue Systeme zu entwickeln, die das Transgen in einen „sicheren Ort“ des Wirtsgenoms integrieren, und Sicherheitsaspekte in somatischen Gentherapieansätzen zu untersuchen.

Obwohl bereits nicht-virale Systeme mit einem potentiell geringeren Risiko der Insertionsmutagenese entwickelt wurden, stellt die effiziente Aufnahme der rekombinanten nicht-viralen DNA in die Zielzelle eine weitere Hürde dar. Um dieses Hindernis zu überbrücken, soll das Projekt neue Hybridvektoren entwickeln, die eine hohe Transduktionseffizienz besitzen und die therapeutische DNA in einen „sicheren Ort“ des Wirtsgenoms integrieren können.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden im Rahmen des Projektes ein signifikant verbessertes DNA Transposon System und eine Integrase eines Bakteriophagen (für eine begrenzte Anzahl von Integrationsorten) in virale Vektoren integriert. Ziel ist es, die Sicherheit der neuen Hybridvektoren zu evaluieren und die Wirksamkeit in vitro und in vivo zu testen.

Hierbei wird der Schwerpunkt auf der genetischen Modifikation von hämatopoetischen Stammzellen liegen.

Das Thema dieses Projektes ist die präklinische Evaluation von neuen Gentransfervektoren, basierend auf Adenoviren und Adeno-assoziierten Viren in Mäusen und einem Hundemodell für Hämophilia B. Das Zielorgan ist die Leber, der natürliche Produktionsort des Blutgerinnungsfaktors IX.

Ziel ist die lebenslange endogene Bildung des fehlenden Blutgerinnungsfaktors ohne Nebenwirkungen. Wir werden im Rahmen dieses Projektes neue Hybridvektoren entwickeln, die zur somatischen Integration der Expressionskassette des fehlenden Blutgerinnungsfaktors führen. In einem weiteren Schritt testen wir neue Transfervehikel auf ihre Wirksamkeit und Sicherheit in Mäusen und evaluieren sie anschließend in einem Hundemodell für die Hämophilie B.

Dieses Projekt wird einen wichtigen Beitrag für das Gebiet der molekularen Medizin leisten. Neben der Entwicklung neuer Therapieansätze für genetische Störungen könnte auch ein Beitrag für die Behandlung von anderen Lebererkrankungen geleistet werden.

Die post-transkriptionale Inhibition von Genen durch small inhibitor RNA Moleküle spielt eine wichtige Rolle bei zellulären Vorgängen. Es ist bekannt, dass Viren Expressionseinheiten für siRNAs enthalten. Außerdem aktivieren Wirtszellen nach einer viralen Infektion die Expression endogener micro RNA (miRNA) zur post-transkriptionalen Inhibition von viralen Genen.

Dieses Projektes soll den funktionalen Zusammenhang zwischen adenoviralen und zellulären RNA-Interferenz-Mechanismen analysieren. Zusätzlich soll es den Einfluss von miRNAs auf nicht-virale Vektorsysteme zur somatischen Integration untersuchen.