Forschungsthematik

Die AG Karch befasst sich schwerpunktmäßig mit der Charakterisierung der enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC) und der durch sie verursachten Krankheitsbilder (Durchfallerkrankungen, hämolytisch-urämisches Syndrom, neurologische Komplikationen). Die den intestinalen und extraintestinalen Schädigungen zugrunde liegenden Pathomechanismen sind bisher nur unvollständig geklärt. Rezeptorvermittelte sowie unspezifische Adhäsion von EHEC werden als wichtige Voraussetzung für die Etablierung einer Darminfektion angesehen. In der AG Karch werden die Mechanismen der Anheftung dieser Erreger an die Darmschleimhaut und die zellschädigende Wirkungsweise der von EHEC produzierten Virulenzfaktoren untersucht.

Darüber hinaus interessiert uns die Biologie weiterer potentieller Virulenzfaktoren, wie beispielsweise die Wirkungsweise des hitzestabilen Enterotoxins und des cytolethal distending toxins (CDT). Der letztgenannte Virulenzfaktor gehört zur Familie der Cyclomoduline, die Zellen in ihrem Zellzyklus arretieren und damit irreversibel schädigen. Weitere EHEC-assoziierte Determinanten, die von uns bearbeitet werden, sind die porenbildenden RTX-Toxine. Das bekannteste Beispiel dafür ist das EHEC-Hämolysin. Zudem wird die Rolle von "Toxincocktails" bei den von EHEC verurschten Erkrankungen analysiert. 

Phänotypische und genotypische Charakteristika von EHEC aus unterschiedlichen Habitaten (Mensch, Tier, Lebensmittel) werden identifiziert. Zudem arbeiten wir an der Entwicklung schneller und innovativer Techniken zum Nachweis von EHEC. 

Da keine spezifische Therapie für EHEC-Infektionen existiert, arbeiten wir an der Herstellung von semisynthetischen Rezeptormolekülen (Oligosaccharid-Derivate) aus pflanzlichen Ausgangsmaterialien. Ziel ist es, mit diesen die von EHEC produzierten Shiga Toxine bereits im Darm zu „neutralisieren“. Wir hoffen, dass derartige Konstrukte, z. B. als prophylaktische Medikamente, zukünftig bei EHEC-Infektionen eingesetzt werden können.

Anheftung von EHEC O104:H4 an Darmepithelzellen