Die ökologische Rolle von Parasiten in der Dynamik der intestinalen Artengemeinschaft: Ökologische Netzwerke und gemeinschaftliche Funktionen

• Antragstellerin: Dr. Susana Carolina Martins Ferreira, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 440909536

Gastrointestinale Parasiten sind häufige Symbionten innerhalb der Artengemeinschaft des Verdauungstrakts von Säugetieren. Im Zuge der Infektion des Verdauungstraktes werden diese Parasiten Teil einer komplexen Vergesellschaftung aus Prokaryonten, Eukaryonten und Viren. Die unterschiedlichen Taxa erfüllen dort verschiedene metabolische Funktionen und ihre Interaktionen miteinander können die Anfälligkeit des Wirts gegenüber Parasiten maßgeblich bestimmen. Um den Einfluss des Parasiten auf die Darmflora zu untersuchen, muß ihre Resistenz gegenüber Veränderungen und die Resilienz, ein Maß für die Geschwindigkeit der Rückkehr zum Prä infektionszustand, verstanden werden. Wie und ob globale Interaktionen zwischen Taxa im Verdauungstrakt die Aufrechterhaltung einer stabilen Gesellschaft während parasitischer Infektionen beeinflussen ist kaum bekannt und soll im Zuge dieses Projektes untersucht werden. Molekulare Hochdurchsatzmethoden in Kombination mit hoher Rechenleistung und analytischen Modellen sind unerlässlich für die Untersuchung komplexer, intestinaler Gemeinschaften. Ich werde daher für meine Interaktionsstudien Konzepte zur Untersuchung ganzer Ökosysteme mit komplexen bioinformatischen und statistischen Methoden verbinden, mit dem Ziel die Auswirkungen parasitärer Infektionen auf die Dynamik des intestinalen Ökosystems zu ergründen. Zu diesem Zweck werde ich vorhandene longitudinale sowie Querschnittsdatensätze aus Infektionsstudien und Feldanalysen des Parasiten-Modellsystem Eimeria in der Hausmaus verwenden. Als weitere Aspekte bezüglich der Stabilität werde ich 1) die taxonomische Zusammensetzung, 2) die funktionale Kapazität und 3) die ökologischen Interaktionsnetzwerke der Prokaryonten sowie Eukaryonten prüfen. Dieser integrative Ansatz erlaubt mir die Identifikation der durch den Parasiten ausgelösten, sogenannten “emergenten” Eigenschaften der Darmflora im Hinblick auf Interaktionen und Resilienz. Zudem werde ich durch den direkten Vergleich von natürlichen und experimentellen Infektionsszenarien weitere infektionsabhängige Effekte aufdecken. Ich postuliere, dass die emergenten Eigenschaften unser Verständnis der intestinalen Artengemeinschaft und ihrer Dynamik während Infektionen mit Parasiten, sowie darüber hinaus, maßgeblich verbessern werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Österreich
• Gastgeber: Professor Dr. Thomas Rattei