Archaeen auf der Haut

Die Mehrzahl aller Zellen im menschlichen Körper sind Mikroorganismen. Änderungen in diesem unsichtbaren Organ, dem sogenannten Mikrobiom, gehen häufig mit gesundheitlichen Problemen, z.B. entzündlichen Darmerkrankungen oder Fettleibigkeit einher. Das menschliche Mikrobiom setzt sich aus Bakterien, Pilzen, Viren und Archaeen zusammen. Archaeen ähneln Bakterien in ihrer Form, Größe und Organisationsform als Einzeller, jedoch bilden sie, mit ihren eigenen molekularen Funktionen, im Stammbaum des Lebens einen eigenen Abzweig. Obwohl Archaeen im menschlichen Mikrobiom bis zu 10% ausmachen können und sie sogenannte Schlüsselmikroben darstellen, ist das Wissen über sie enorm eingeschränkt, hauptsächlich aufgrund methodischer Probleme. So ist bislang kein einziger pathogener Vertreter bei den Archaeen bekannt. Während der letzten Jahre haben wir die Detektionsmethoden für Archaeen verbessert, und wir konnten zeigen, dass das menschliche Archaeom deutlich diverser ist, als ursprünglich angenommen. Archaeen wurden als substantielle Komponente der Nase, Lunge, Verdauungstraktes identifiziert, sowie der Haut. Die Haut ist hauptsächlich von sogenannten Thaumarchaeota bevölkert, die auch in der natürlichen Umgebung (wie z.B. Erde) vorkommen, und dort für effiziente Ammonium-Oxidation verantwortlich sind. Der Anteil der Archaeen auf der Haut variiert von unterhalb des Detektionslimits bis 12% Der Anteil und die Diversität der Archaeen scheint von mehreren Parametern abhängig zu sein, so z.B. dem Alter oder der Hautphysiologie. Zudem konnten wir Archaeen in erkrankten Hautstellen (Prurigo/Psoriasis) nachweisen. Obwohl wir erste Einblicke bereits bekommen konnten, stehen wir jedoch einer enormen Wissenslücke gegenüber, die nun im Rahmen des Projektes geschlossen werden soll. Hypothesen: Wir sind überzeugt, dass die Archaeen eine stabile Komponente des menschlichen Hautmikrobioms sind. Wir wollen zeigen, dass sie mit Bakterien interagieren, und dass ihr Vorkommen mit der Hautnische und physikalischen Parametern wie Feuchtigkeit, PH, oder Gesundheitsstatus korreliert. Wir sind überzeugt, dass die Hautarchaeen physiologisch aktiv sind und sich deutlich von ihren Verwandten in den natürlichen Biotopen unterscheiden, um ihnen eine Persistenz auf der menschlichen Haut zu ermöglichen. Wir sind überzeugt, Archaeen sind in die Prozesse von Krankheit und Gesundheit des menschlichen Körpers involviert. Methoden: Wir kombinieren verschiedene modernste Methoden, z.B. Sequenzierungstechnologie der nächsten Generation mit verbesserter Anreicherung und Kultivierung. Zusätzlich verwenden wir modernste bildgebende Verfahren um Informationen auf verschiedenen Ebenen zu erhalten. Innovation: Dieses Projekt ist sehr innovativ, da es verschiedenste Disziplinen zusammenbringt, incl. medizinischer Forschung (Dermatologie), Mikrobiomforschung (Erforschung der Interaktion des menschlichen Körpers mit Mikroorganismen) und Archaeen- Grundlagenforschung. Mit diesem interdisziplinären Ansatz, studieren wir das wenig erforschte Archaeom in gesunden und erkrankten Personen, und wir werden wichtige Informationen erhalten bzgl. der Funktion, Genom und Physiologie dieser ungewöhnlichen Mikroben auf der menschlichen Haut. Unsere Ergebnisse werden dann eine erste Risikoabschätzung erlauben, ob Archaeen eine wichtige Rolle in der menschlichen Krankheit spielen.