Infektionsforscher durchleuchten zellulären Nanokosmos

Die aktuellen Entwicklungen in der Kombination von Fluoreszenztomographie und klassischer Mikroskopie setzen neue Maßstäbe in der Infektionsforschung: Sie helfen Wissenschaftlern, komplexe Vorgänge während einer Infektion mit Viren, Bakterien oder Parasiten bis in die Details zu entschlüsseln. Die modernen bildgebenden Verfahren und ihre Ergebnisse werden Thema des internationalen Symposiums „Imaging Infection 2012“ sein, das vom 19. bis 20. Januar am Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNI) in Hamburg stattfinden wird.

Veranstalter ist das Leibniz Center Infection (LCI), ein Zusammenschluss der führenden norddeutschen Leibniz-Institute zur Infektionsforschung, dem BNI, Forschungszentrum Borstel (FZB) und Heinrich-Pette-Institut (HPI).

Auf dem internationalen Symposium des LCI werden Wissenschaftler ihre neuesten Techniken, beispielsweise 4D-mikroskopische Filme, vorstellen und ihre aktuellen Ergebnisse diskutieren, um im Kampf gegen Infektionen des 21. Jahrhunderts wie Hepatitis, Herpes, Tuberkulose oder Malaria erfolgreich zu sein. „Neueste bildgebende Verfahren sollen uns Infektionsforschern helfen, noch unbekannte Achillesfersen von Krankheitserregern zu identifizieren, um neue Medikamente zu finden. Denn noch immer sterben jährlich weltweit über neun Millionen Menschen an Infektionskrankheiten“, sagt Prof. Ulrich E. Schaible, Leiter des FZB und LCI-Sprecher.

Die Veranstaltung wird den wissenschaftlichen Austausch fördern, um zukünftig innovative bildgebende Verfahren für ihren Einsatz in der Infektionsforschung optimal kombinieren zu können. „Wir werden den Ablauf einer Infektion auf allen Ebenen – vom Molekül bis zu komplexen Gewebestrukturen – noch besser beobachten und verstehen können“, erklärt Schaible.

Einblick in das Programm:

Im Fokus stehen Infektionserreger wie Hepatitis- oder Herpes-Viren, Tuberkelbazillen und Malariaparasiten. So wendet Prof. Beate Sodeik von der Medizinischen Hochschule Hannover beispielsweise innovative bildgebende Verfahren an, um Ultrastrukturen des Herpes Simplex Virus darzustellen. Die Virologin kann dadurch die Zusammensetzung der Virushülle und die Virusvermehrung in lebenden Zellen beobachten.

Die Fluoreszenztomographie erlaubt im Gegensatz zur klassischen Mikroskopie aufgrund der höheren Auflösung tiefere Einblicke in den Zellaufbau. Das Besondere: Wissenschaftler können während der Infektion intakte Zellen im Organismus (in vivo) beobachten. Um dieses Schnittbildverfahren anwenden zu können, sind modernste Markermoleküle erforderlich. Wissenschaftler des HPI, allen voran Dr. Heinrich Hohenberg und Dr. Rudolph Reimer, werden hoch effiziente Nanomarker vorstellen, die sie nutzen, um Infektionserreger zu charakterisieren.

Die 4D-Technologie vereint Raum- und Zeitskalen und wird unter anderem von Prof. Ron Germain vom National Institute of Allergy and Infectious Diseases in Bethesda (USA) und Dr. Tobias Spielmann, BNI, genutzt. Im lebenden Organismus untersucht die Gruppe um Germain die Immunantwort auf Impfstoffe und Infektionserreger. Hierfür verwenden die Wissenschaftler die sogenannte Intravitale Multiphotonen Mikroskopie, um ausreichend viele Schnittbilder für eine computersimulierte 4D-Filmsequenz zu erhalten. Die Gruppe um Spielmann wiederum nutzt die 4D-Technik, um die Infektion von Blutzellen durch Malariaparasiten zu beobachten. Erst im vergangenen Jahr konnte die Gruppe neue Ergebnisse veröffentlichen, die zukünftig in die Medikamentenentwicklung einfließen können, um rund 225 Millionen Malaria-infizierten Menschen zu helfen.