Das Ziel des Vorhabens ist es, Anthelmintika im Nagermodell Aconthocheilonema viteae zu testen. Die Nagerfilarie ist eine natürliche Filarieninfektion und eignet sich daher besonders zur Testung von Medikamenten gegen human- und tierpathogene Fadenwurminfektionen. Untersucht werden neue Medikamente im Hinblick auf die Entwicklung der Mikrofilarien im Blut und der Adultwurmlast.

Gastrointestinale Nematoden sind global verbreitet und hoch prävalent in Menschen und Tieren. Über die Auseinandersetzung zwischen Nematoden und dem Wirts-Immunsystem ist viel bekannt. Jedoch über die gerichtete Fortbewegung der Würmer im Darm, den Einfluss des Darm-Mukus sowie über die Verbindung zum Energiehaushalt und der metabolischen Abwehr der Würmer ist so gut wie nichts bekannt. Daher planen wir in dem vorgeschlagenen Projekt folgendes zu bearbeiten: i) Wie bewegen sich adulte Würmer im Dünndarm gegen den Strom und warum wandern sie zum proximalen Teil des Dünndarms? ii) Welche Rolle spielen die Viskosität und die Fließeigenschaften des Mukus in der Fortbewegung der Würmer und ändern sich diese Eigenschaften im Laufe der Infektion? Wie sind die Permeabilitätseigenschaften des Mukus für Wurmmoleküle? Und iii), wie ist die Fortbewegung der Nematoden verknüpft mit dem Energiemetabolismus? Korreliert die Bewegung mit metabolischen Abwehrmechanismen und gegen welche Komponenten der intestinalen Nische ist die Abwehr gerichtet? Zusammenfassend ist unser Ziel, Mechanismen der Fortbewegung adulter Würmer im Darm aufzuklären und zu verstehen, wie die Bewegung mit den viskoelastischen Eigenschaften des Mukus und der metabolischen Aktivität adulter Nematoden verknüpft ist.

Giardien befallen den oberen Darmtrakt des Menschen und vieler weiterer Wirbeltiere. Um der Ausscheidung durch die Peristaltik des Wirtsorgans zu entgehen, haben Giardien mehrere Anpassungen entwickelt. Eine Haftscheibe erlaubt die Verankerung der Parasiten am Darmepithel und vier Geißelpaare ermöglichen das Eindringen und die Fortbewegung in der Mukusschicht. Welche physikalischen Prinzipien die Parasit-Wirt Interaktion beeinflussen ist jedoch bisher unzureichend untersucht. Das Projekt fokussiert daher auf zwei zentrale Fragestellungen: I) Wie flexibel reagieren Giardien auf die Kräftedynamik im Wirtsorgan und II) Wie werden die durch Anheftung der Parasiten ausgeübten mechanischen Kräfte vom Wirtsepithel und den darunter liegenden Immunzellen wahrgenommen? Beide Aspekte werden anhand des Nagermodells Giardia muris in der natürlichen Umgebung des Wirtsorgans und unter Zuhilfenahme von Darmorganoidmodellen untersucht.