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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-08-01 - 2024-07-31

Nach neuesten Erkenntnissen lösen periodontale Pathogene nicht nur gegen sich selbst eine Immunantwort aus, sondern auch gegen andere Pathogene und auch kommensale Bakterien. Dies wurde bisher nur für Porphyromonas gingivalis, aber kein anderes Bakterium aus dem „roten Komplex“, wie Tannerella forsythia, untersucht. Unsere Studien haben gezeigt, dass T. forsythia, LPS sowie Membranvesikel dieses Pathogens eine inflammatorische Immunantwort in Wirtszellen wie Makrophagen, Epithelzellen, gingivalen Fibroblasten und Ligamentzellen hervorrufen. Es ist allerdings nicht bekannt, ob T. forsythia auch die Immunantwort auf kommensale Bakterien modulieren kann. Unsere Hypothese besagt, dass T. forsythia den immunologischen Status von kommensalen Bakterien im Zahnplaque beeinflussen kann – entweder direkt oder durch Einflussnahme auf die Pathogenität des oralen Biofilms. Im Rahmen dieses Projekts sollen folgende Punkte untersucht werden: (1) Einfluss von T. forsythia auf die Entzündungsantwort und die Barrierewirkung von oralen Epithelzellen gegenüber dem kommensalen Biofilm. (2) Einfluss von T. forsythia enthaltendem Biofilm auf die physikochemischen Eigenschaften und die transepitheliale Migration von neutrophilen und Makrophagen; diese sind vorrangig an der Kontrolle des Biofilmwachstums beteiligt. (3) Einfluss von T. forsythia enthaltendem Biofilm auf gingivale Fibroblasten und deren Fähigkeit, die Immunantwort zu modulieren. Zur Beantwortung dieser Fragen werden in vitro Ko-Kulturmodelle von verschiedenen Wirtszellen und einem Multispezies-Biofilm etabliert und als Stimuli mit und ohne T. forsythia verwendet. Die ausgelösten Immunantworten werden mit denen von P. gingivalis verglichen. Dieses Projekt wird der Fragen einer möglichen Modulation der Wechselwirkung zwischen dem kommensalen Biofilm und dem periodontalen Pathogen T. forsythia nachgehen sowie die Rolle dieses Pathogens an der Entstehung von Periodontitis näher beleuchten.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2020-09-01 - 2022-06-30

Seit dem durch das neuartige Coronavirus (SARS-CoV-2) verursachten COVID-19-Ausbruch besteht die unmittelbare Notwendigkeit, seine Ausbreitung zu kontrollieren, insbesondere durch die Entwicklung einer wirksamen Impfung. Anders als bei den meisten untersuchten Impfstoffentwicklungen schlagen wir die Herstellung von S-Layer-coronavirus-Spike-Protein-Fusionsproteinen zur Verwendung als immunogene Zusammensetzung für eine intranasale und orale Applikation vor. Die wissenschaftlichen Grundlagen für derartige Proteinmaterialien wurden vor Jahrzehnten in unserer Abteilung entwickelt und intensiv erforscht - jedoch nicht mit der COVID-bezogenen Proteinfunktionalisierung. Unser Ziel in dieser strategischen Partnerschaft mit AVALON Globalcare ist es, eine Immunisierungsstrategie zu entwickeln, die nicht unbedingt zu einem vollständigen Schutz gegen COVID-19-Infektionen führt, aber zumindest vorübergehend eine Immunisierung erreicht, oder zumindes bestärkt wird. Das immunologische Know-how des Partners AVALON GloboCare, USA, und der BOKU werden im Projekt vereinigt und diese neue Strategie beforscht. In dieser Zusammenarbeit wollen wir eine ausreichende Immunisierung (Immunstimulation) induzieren, um die Entwicklung eines schweren COVID-19 Krankheitsverlaufes zu verhindern, das häufig von organschädigenden Prozessen begleitet wird. Der endgültige Impfstoff wird an der BOKU auf Laborebene untersucht. Der industrielle und kommerzielle Anteil des Projektes liegt in der Hand von AVALON GloboCare. Wir gehen davon aus, dass die Entwicklung eines Schleimhautimpfstoffs (für die intranasale und orale Anwendung) an der BOKU weniger anspruchsvoll sein wird als die Herstellung von Impfstoffen für die intramuskuläre oder subkutane Anwendung. Ein solcher Schleimhaut-durchdringender Impfstoff stellt mit vielen Aspekten einen für uns ausgesprochen interessanten, wissenschaftlichen Aspekt dar.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-08-01 - 2024-07-30

Gefrierereignisse beeinträchtigen das Pflanzenleben erheblich. Biophysikalische Aspekte des Einfrierens sind weniger erforscht als molekulare Reaktionen, sind aber grundlegend für das Verständnis der Gefrierbeständigkeit. Während des harmlosen Einfrierens von Pflanzengeweben sammelt sich extrazellulär Eis an und die Zellen gefrieren im dehydrierten Zustand. Wie das Eiswachstum kontrolliert wird und wie das zelluläre Wasser an das Eis abgegeben wird, ist nach wie vor ein Rätsel. Da Pflanzen zu einem großen Teil aus Wasser bestehen, muss die Menge des gebildeten Eises beträchtlich sein. Während die Reduzierung des Wassergehalts Teil der Kälteakklimatisierung ist, überleben Frühlings- und Alpenpflanzen das Einfrieren mit hohem Wassergehalt. Es ist kaum etwas darüber bekannt, wie die wachsenden Eismassen verwaltet werden. Es gibt jedoch neuere Hinweise darauf, dass sich Eis in vorbestimmten Räumen ansammelt. Einige davon scheinen schon vorher zu existieren, andere werden durch Geweberisse gebildet. Wir stellen die Hypothese auf, dass 1) die räumliche Eingrenzung von Eismassen durch gezielte Eisabscheidung an bestimmten Stellen gesteuert werden muss. 2) Eismassen ein temperaturabhängiges Wachstum zeigen und 3) das Eismassenwachstum durch eisbeeinflussende Moleküle reguliert wird, die die Eismassenbildung lokal fördern oder hemmen, die gezielte Eissegregation erleichtern und die Eiskristallmorphologie beeinflussen. Mit neuen innovativen Methoden werden nun erstmals die biophysikalischen und chemischen Aspekte des Eiswachstums in Pflanzengeweben entschlüsselt: (1) Ein neues Kryo-Mikroskop mit reflektiert-polarisiertem Licht (CMrpl) erlaubt eine eindeutige und schnelle Visualisierung von Eismassen und die Analyse der Eiskristallform und ihrer Anhaftung an Zellwände. 2) Aktuelle Ergebnisse mit einem neuen Kalorimeter (µDSC 7 Evo) decken bisher unsichtbare, sehr geringe Gefrierprozesse in Blättern auf. 3) Mittels GC-MS werden molekulare Bestandteile von Eiskristallen und mittels RAMAN-Mikroskopie auch molekulare Bestandteile von Zellwänden und Zelllumina in der Nähe von Eis unstersucht.

Betreute Hochschulschriften