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Labor für bakterielle biologische Agenzien und multiresistente Bakterien

Der vorsätzliche Einsatz biologischer Agenzien oder Toxine kann Nutztieren Schaden zufügen und zu einer schweren Schädigung der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Infrastruktur führen. Bakterielle biologische Agenzien können für Agroterrorismus oder biologische Kriegsführung eingesetzt werden. Sie gelten als einfach in der Anwendung, z.B. in Aerosolen, als kostengünstig und verfügbar. Als besorgniserregende bakterielle Agenzien gelten die Erreger von Anthrax (Bacillus anthracis), Brucellose (B. abortus, B. melitensis, B. suis), Pest (Yersinia pestis), Tularämie (Francisella tularensis), Q-Fieber (Coxiella burnetii), Rotz (Burkholderia mallei) und Listeriose (Listeria monocytogenes), oder die Auslöser von Vergiftungen wie Staphylococcus Enterotoxin B (SEB) oder Clostridium botulinum Toxin (Botox) und andere. Diese Agenzien verursachen auch beim Menschen schwere Erkrankungen. Verschiedene Agenzien wurden in der Vergangenheit bereits gegen Nutztierressourcen eingesetzt oder als Waffen verwendet. Bacillus anthracis, ein Gram-positives sporenbildendes Bakterium, wurde als biologisches Agens der Kategorie "A" eingestuft und bereits bei bioterroristischen Anschlägen eingesetzt.

Multiresistenzen (MDR) bei krankheitsverursachenden Bakterien sind auf dem Vormarsch und bedrohen weltweit die öffentliche Gesundheit. Mehrere Klassen von Antibiotika haben ihre Fähigkeit verloren, MDR-Bakterien bei Patienten wirksam zu bekämpfen. Die weltweit führende Ursache für lebensbedrohliche nosokomiale Infektionen sind die ESKAPE-Erreger, zu denen sechs hochvirulente MDR-Bakterien gehören, nämlich Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa und Enterobacter spp. Einige dieser Erreger wurden in der Humanmedizin umfassend erforscht, ihre Reservoire nehmen jedoch zu. In der Veterinärmedizin und im Bereich der Umweltgesundheit werden sie jedoch noch immer vernachlässigt. Das Wissen über das Risiko einer Infektion des Menschen durch Tierkontakt, Lebensmittelkonsum und Umweltkontamination ist unvollständig. Daher liegt der Schwerpunkt auf der Erforschung ihrer Biologie, der Interaktion zwischen Wirt und Erreger, der Virulenzmechanismen, der Wirtsspezifität und der Resistenzentwicklung.

Aufgaben des Labors

  • Ausarbeitung von Empfehlungen und Beratung zum Schutz vor bakteriellen biologischen Arbeitsstoffen und AMR.
  • Beteiligung an Aktionsplänen zur Steigerung der Abwehrbereitschaft gegen biologische Sicherheitsrisiken.
  • Durchführung von Prävalenz- und Resistenzstudien bei Bakterien.
  • Entwicklung von Techniken zur phänotypischen und molekularen Charakterisierung von Bakterien.
  • Förderung des Bewusstseins und Stärkung der Kompetenz in Bezug auf antimikrobielle Resistenz.

Hauptforschungsthemen und -projekte

  • Genomische Surveillance im One-Health-Kontext auf der Grundlage von Next-Generation Sequencing (NGS) zur Erforschung von Wirts- und Erregerfaktoren, die an Virulenzmechanismen und Infektionen bei bakteriellen biologischen Agenzien und multiresistenten Bakterien beteiligt sind.
  • Charakterisierung der Resistenzdeterminanten und Rückverfolgung des Ursprungs von Resistenzgenen in Isolaten aus verschiedenen Quellen zur Erforschung der Mechanismen der Resistenzentwicklung bei bakteriellen biologischen Agenzien und multiresistenten Bakterien.

Überblick über die Methoden

  • Bakteriologie bis zur Biosicherheitsstufe 3.
  • Serologie und molekulare Techniken.
  • Antibiotikaresistenztests mit traditionellen und neuen Methoden.
  • In-vivo- und In-vitro-Modelle.
  • Panproteomische Analyse.