Tödlichen Keimen auf der Spur

"Einem gesunden Menschen kann das PAO1-Bakterium nicht viel anhaben. Wenn sich PatientInnen auf Intensivstationen eine Infektion einfangen, ist die Überlebenschance allerdings nur sehr gering", sagt Elisabeth Sonnleitner vom Department für Mikrobiologie, Immunbiologie und Genetik. Mit den Erkenntnissen aus ihrem aktuellen Hertha-Firnberg-Projekt, das noch bis Dezember 2012 läuft, könnte sich das aber bald ändern.

Denn darin steht vor allem die sogenannte Katabolitrepression (CR) - eine Art hierarchische Kontrolle, die festlegt, wie das humanpathogene Bakterium im Zusammenspiel mit verschiedenen Kohlenstoffquellen agiert - im Zentrum des Forschungsinteresses: "Wenn man weiß, wie dieses System funktioniert, können später Medikamente entwickelt werden, mit denen sich die Vorgänge gezielt regulieren lassen", hofft Sonnleitner.

Vielseitiger praktischer Nutzen

Die Forschungsarbeit der jungen Mikrobiologin soll aber nicht nur dabei helfen, das Problem der Krankenhauskeime in den Griff zu bekommen. Die Ergebnisse versprechen auch einen bedeutenden biotechnologischen Nutzen: Sie können dabei helfen, toxische Kohlenstoffverbindungen, wie sie z. B. als Bestandteil von Rohöl vorkommen, in der Umwelt abzubauen.

"Dazu kann das pathogene Bakterium PAO1 nicht verwendet werden. Da aber bekannt ist, dass der Mechanismus der Katabolitregulation in anderen Pseudomonaden ähnlich abläuft, können neue Erkenntnisse als Grundlage für weiterführende Forschungen an nicht pathogenen Vertretern dienen, um zukünftig giftige Verbindungen auf biologischem Weg sicher abzubauen", erläutert Sonnleitner.

Erste Forschungsergebnisse

Obwohl das FWF-Projekt erst im Jänner 2010 gestartet ist, kann Sonnleitner bereits mit ersten Forschungsergebnissen aufwarten: "Katabolitrepression, zu der derzeit wieder sehr viel geforscht wird, ist als Phänomen an sich schon relativ lange bekannt. Die Erkenntnis, dass dieses System im Fall von Pseudomonas komplett anders funktioniert als in anderen bekannten Bakterienstämmen wie etwa Coli (Escherichia coli), ist allerdings völlig neu."

Das Grundgerüst des CR-Mechanismus sei im Fall von PAO1 mittlerweile geklärt. Hierfür konnte die Forscherin auf die Ergebnisse vorangegangener, langjähriger Forschungsarbeiten zum Thema zurückgreifen. Nun geht es ihr darum, in die Tiefe zu gehen und die komplexen Regulationsmechanismen von PAO1 genauer unter die Lupe zu nehmen.

Verschiedenste Forschungstechniken

Dafür greift die FWF-Stipendiatin auf eine ganze Reihe etablierter Forschungstechniken zurück: "Von Mutationen angefangen über die Analyse von Biofilmen in Hinblick auf den Effekt von kleinen RNAs bis hin zu relativ großflächigen Methoden wie zum Beispiel Microarrays, die es ermöglichen, Veränderungen im Transkriptom - der Gesamtheit der übersetzen Erbinformation (RNA) in einer Zelle - zu analysieren, ist dabei alles vertreten."

Faszination Pseudomonas

Das Thema Pseudomonas hat Sonnleitner bereits während ihrer Diplomarbeit kennen und lieben gelernt. Der Start ihrer Diplomarbeit an der Universität Wien im Jahr 1999 markiert auch den Beginn ihrer bisherigen wissenschaftlichen Karriere. Danach folgten Dissertation und Post-Doktorat sowie ein zweieinhalbjähriger Forschungsaufenthalt am Department of Fundamental Microbiology der Universität Lausanne (CH) im Rahmen des Erwin-Schrödinger-Auslandsstipendiums, wo sie u.a. mit Dieter Haas und Karine Lapouge zusammenarbeitete. Seit Jänner 2010 forscht Sonnleitner in der Forschungsgruppe von Udo Bläsi am Department für Mikrobiologie, Immunbiologie und Genetik.

An ihrem Forschungsgebiet fasziniert die junge Forscherin vor allem die Vielseitigkeit: "Für mich ist das Thema deshalb so spannend, weil es bei Pseudonomas eine enorme Bandbreite an Anwendungsmöglichkeiten gibt. Die Arbeit mit humanpathogenen Bakterienstämmen halte ich zudem generell für sehr wichtig, da neue Erkenntnisse der Menschheit wirklich etwas Gutes bringen können."

Froh, in Wien zu sein

Den Erhalt des Hertha-Firnberg-Stipendiums im Dezember 2009 bezeichnet Sonnleitner rückblickend als "tolle Sache": "Ich bin froh, mit einem Stipendium in der Tasche wieder zurück an der Universität Wien zu sein. Gerade in der heutigen Zeit, in der es für junge NachwuchswissenschafterInnen zunehmend schwieriger wird, Forschung betreiben zu können, gewinnen solche Förderprogramme immer mehr an Bedeutung." (ms)

Das FWF-Projekt "Katabolitrepression in Pseudomonas aeruginosa" der Hertha-Firnberg-Stipendiatin Mag. Dr. Elisabeth Sonnleitner vom Department für Mikrobiologie, Immunbiologie und Genetik läuft vom 1. Jänner 2010 bis zum 31. Dezember 2012.