Die postnatale Interferenz und Anpassung der bakteriellen Normalflora an das angeborene (innate) Immunsystem mit der Folge eines im Normalfall lebenslagen, von gegenseitigem "Respekt" getragenen Zusammenlebens von Mikro- und Makroorganismus an der Grenzschicht der intestinalen Mukosa gibt bis heute viele Rätsel auf. Das Ausmaß, die Beeinflussung und folgende Ausrichtung der adaptiven Immunantwort durch die mikrobielle Flora ist ebenfalls noch weitgehend ungeklärt. Aus diesem Grunde haben sich die Mitglieder des SFB nach intensiven Vordiskussionen entschlossen, eine Querschnittsthematik in das Programm aufzunehmen, die unter dem Reizwort "Probiotika" in der evidence based Medizin seit Jahrzehnten ein Grauzonendasein führt. Seit 3 Jahren deutet sich aber international eine Trendwende an, d. h. Klinik und Grundlagenforschung haben sich offen dieser Thematik gestellt und es sind – um nur die Spitze des Eisbergs darzustellen – allein im letzten Jahr 3 beachtenswerte Arbeiten in Lancet, Science und Nature Medicine erschienen, die unter verschiedenen Blickwinkeln den erfolgreichen Einsatz von probiotischen Keimen und Normalflora beschrieben haben.

Die Projekte dieser Initiative wollen nun als probiotischen Leitkeim den E.coli-Stamm Nissle 1917 in verschiedenen Teilprojekten und Tiermodellen einsetzen, weil dieser Stamm im Gegensatz und im Vergleich zu Hefen eine ausgezeichnete Kolonisationsfähigkeit besitzt,, sich als sehr resistent gegen den Austausch genetischen Materials (Bakteriophagen/Plasmide) erwiesen und über jahrzehntelange Anwendung ("Mutaflor") seine absolute Apathogenität unter Beweis gestellt hat. Dieser Ansatz erscheint uns aber nur sinnvoll, wenn es gelingt, auf molekularer Ebene dieses Stammes seine "wohltätigen" Eigenschaften zu analysieren, zu nutzen und ihn auch gentechnisch zu manipulieren. Daher ist unter entscheidender Mithilfe des Leiters der GBF, Prof. Dr. R. Balling, und mit Dr. H.. Blöcker, Leiter des Bereichs Genomanalyse der GBF, der wesentliche Anteil am bisherigen Erfolg des deutschen Humangenomprojektes hat, der Entschluss gefaßt worden, die vollständige Genomsequenz dieses Coli-Stammes zu bestimmen. Damit erhält der SFB den Zugang zu den Wurzeln dieses erfolgreichen Stammes, um die molekularen Grundlagen der probiotischen Effekte aufzuklären und maßgeschneiderte Probiotika als immunologische Carrier-Systeme, Therapeutika oder Futtermittelzusätze einsetzen zu können. Das Projekt ist im April 2001 gestartet worden und soll flankierend mit dem möglichen Beginn einer DFG-Förderung abgeschlossen sein. Die Finanzierung erfolgt nicht aus Mitteln der DFG.

In folgenden Projekten werden dieser Coli und seine zukünftigen Mutanten eingesetzt: In allen A-Projekten u. a. als Antigen-Carrier-Stamm, als Zielantigen für B1a-Zellen in gnotobiotischen Mäusen, als Einfluss gramnegativer Bakterien auf Mastzellen (human und Maus), zur singulären Besiedlung der IL10-k.o.-Maus. In den B-Projekten B1 und B3 in gnotobiotischen Schweinen zur Beeinflussung / Abschwächung funktioneller / pathologischer Mukosa-Eigenschaften / Zustände.

Eine weitere Querschnittsthematik, eng mit dem probiotischen Zugang verknüpft, wird durch das gnotobiotische Zentralprojekt Z1 im Institut für Versuchstierkunde der MHH etabliert. Für die Analyse des Einflusses der Darmflora auf die Entstehung, Perpetuation und Therapie von CED sind der Einsatz gnotobiotischer und dann gezielt besiedelter k.o.-Mausstämme von großer Wichtigkeit.

Diese Plattformtechnologie ergänzt sich dann wiederum hervorragend mit dem Spitzen-Knowhow in der Herstellung von konstitutiver oder konditional induzierbarer Geninaktivierung bei Mäusen, wie sie vor allem an der GBF (Teilprojekt A2) vorhanden ist und ebenfalls dem gesamten SFB ur Verfügung steht.

Schließlich wird auch die DNA-Chip-Technologie, die als Affymetrix Core Facility von der Nachwuchsgruppe "Mukosa Immunität" der GBF (Teilprojekt A4) betrieben wird, dem SFB als weitere Plattform zur Verfügung stehen.

Konzept und Ziele
Projektbereich A: Mukosales Immunsystem
Projektbereich B: Mikrobielle Interaktionen
Projektbereich C: Pathophysiologie
Querschnittsthematik der Projektbereiche A, B und teilweise auch C