Axel Brakhage

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Axel Brakhage vor einem Mikroskop, im Hintergrund ist ein Bildschirm mit mikroskopischen Bildern der Pilze Candida albicans und Aspergillus fumigatus zu sehen
Axel Brakhage forscht zur Infektionsbiologie human-pathogener Pilze und zu mikrobiellen Naturstoffen.

Axel A. Brakhage (* 20. Juni 1959 in Bad Salzuflen) ist ein deutscher Mikrobiologe. Er ist Professor an der Friedrich-Schiller-Universität Jena sowie Direktor des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut in Jena.

Leben

Axel Brakhage studierte Biologie und Chemie an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster mit Diplom in Biologie und promovierte dort 1989 in Mikrobiologie mit zwischenzeitlichem Forschungsaufenthalt am Institut de Biologie Physico-Chimique (IBPC) Paris. Anschließend war er Laborleiter in der Abteilung Biotechnologie bei der BASF SE in Ludwigshafen sowie ab 1990 – finanziert durch ein Postdoc-Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) – an der University of Sheffield tätig[1].

1992 wurde er Assistent mit eigener Forschungsgruppe am Institut für Genetik und Mikrobiologie der Ludwig-Maximilians-Universität München, wo er sich 1996 habilitierte. 1998 folgte die Berufung auf die Professur für Mikrobiologie an der Technischen Universität Darmstadt. 2001 wechselte er auf den Lehrstuhl für Mikrobiologie an der Leibniz Universität Hannover, seit 2004 leitet Brakhage den Lehrstuhl für Mikrobiologie und Molekularbiologie am Institut für Mikrobiologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena[2]. Seit 2005 ist er wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll Institut (Leibniz-HKI) in Jena[3], wo er zudem die Abteilung „Molekulare und Angewandte Mikrobiologie“ leitet[4].

2008 wurde Axel Brakhage zum Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften gewählt[5]. Seit 2020 ist er Obmann der Sektion 13 „Mikrobiologie und Immunologie“ und Senator der Leopoldina. Er ist außerdem Mitglied des wissenschaftlichen Beirats der Robert-Koch-Stiftung[6] und des MRC Medical Mycology Centre in Exeter[7], UK.

Seit 2013 ist Axel Brakhage Sprecher des Jenaer DFG-Sonderforschungsbereichs/Transregio 124 FungiNet[8]. Seit 2019 ist er zudem Sprecher des Jenaer Exzellenzclusters Balance of the Microverse[9]. Zuvor war er Initiator und Sprecher der Exzellenzgraduiertenschule „Jena School for Microbial Communication“[10], dem einzigen Thüringer Projekt der Exzellenzinitiative.

Am 1. Juli 2020 wurde Brakhage zum Vizepräsidenten der Deutschen Forschungsgemeinschaft gewählt[11]. Von 2009 bis 2011 war er Präsident der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM).

Axel Brakhage ist verheiratet und hat einen Sohn.

Forschungsschwerpunkte

Axel Brakhage widmet sich in seiner Forschung der Infektionsbiologie human-pathogener Pilze sowie der Entdeckung und Aufklärung der ökologischen Bedeutung mikrobieller Naturstoffe wie Antibiotika.

Er erforscht unter anderem, wie der wichtigste über die Luft verbreitete human-pathogene Pilz Aspergillus fumigatus mit dem Immunsystem interagiert und die Immunabwehr überwinden kann. Herausragende Ergebnisse sind seine Entdeckung, dass Sporenproteine und insbesondere das grüne Sporenpigment (Dihydroxynaphthol (DHN)-Melanin) von A. fumigatus wichtige Moleküle für das Unterlaufen der Immunabwehr darstellen. DHN-Melanin reduziert die Erkennung des Pilzes durch Immunzellen und verlangsamt dessen Abtötung in Phagolysosomen, da es deren Reifung verzögert. Kürzlich gelang es ihm und seinem Team nachzuweisen, dass neutrophile Granulozyten nach Kontakt mit A. fumigatus antifungal wirkende extrazelluläre Vesikel produzieren[12].

Die Entdeckung von mikrobiellen Naturstoffen wie Antibiotika sowie die Aufklärung ihrer ökologischen Bedeutung zur Strukturierung von Mikrobiomen bildet den zweiten großen Schwerpunkt seiner Arbeiten. Der Fokus liegt hier darauf, Naturstoffe als strukturgebende Moleküle von Mikroorganismengemeinschaften und die Regulation ihrer Biosynthesen zu verstehen. Mit Kollegen konnte er zeigen, dass bestimmte Bakterien (Streptomyces rapamycinicus) in der Lage sind, Gencluster für die Naturstoff-Biosynthese in Pilzen (Aspergillus nidulans) zu aktivieren und dass beide Mikroorganismen mit einem weiteren Partner, einer grünzelligen Alge, interagieren. Strukturbildend ist ein von Axel Brakhages Team entdeckter Naturstoff, ein Polyketid[13].

Seine Erkenntnisse über die mikrobielle Kommunikation und Funktionsweise von mikrobiellen Gemeinschaften tragen dazu bei, die Bildung definierter Mikrobiome zu verstehen. Ein besseres Verständnis der Funktion von Mikrobiomen eröffnet neue Wege, um „kranke“ Mikrobiome heilen zu können, ob im Menschen oder in der Umwelt.

Axel Brakhages Forschung hat schließlich die Entwicklung neuer Diagnose- und Therapiemethoden für Infektionskrankheiten auf Basis der erzielten Erkenntnisse zum Ziel. Darunter sind mögliche neue Angriffsziele für Therapeutika, Biomarker für die Diagnose von Krankheiten oder die Entdeckung von Naturstoffen, die als medizinische Wirkstoffe – beispielsweise als Antibiotika oder Mediatoren für die Strukturierung von Mikrobiomen – genutzt werden können[14].

Auszeichnungen und Preise

Publikationen (Auswahl)

  • M. K. C. Krespach, M. C. Stroe, M. Flak, A. J. Komor, S. Nietzsche, S. Sasso, C. Hertweck, A. A. Brakhage: Bacterial marginolactones trigger formation of algal gloeocapsoids, protective aggregates on the verge of multicellularity. In: Proc Natl Acad Sci U S A. Band 118, Nr. 45, 2021, S. e2100892118.[15]
  • F. Schmidt, A. Thywißen, M. Goldmann, C. Cunha, Z. Cseresnyés, H. Schmidt, M. Rafiq, S. Galiani, M. H. Gräler, G. Chamilos, J. F. Lacerda, A. Campos Jr, C. Eggeling, M. T. Figge, T. Heinekamp, S. G. Filler, A. Carvalho, A. A. Brakhage: Flotillin-dependent lipid-raft microdomains are required for functional phagolysosomes against fungal infections. In: Cell Rep. Band 32, Nr. 7, 2020, S. 108017.[16]
  • P. Bacher, T. Hohnstein, E. Beerbaum, M. Röcker, M. G. Blango, S. Kaufmann, J. Röhmel, P. Eschenhagen, C. Grehn, K. Seidel, V. Rickerts, L. Lozza, U. Stervbo, M. Nienen, N. Babel, J. Milleck, M. Assenmacher, O. A. Cornely, M. Ziegler, H. Wisplinghoff, G. Heine, M. Worm, B. Siegmund, J. Maul, P. Creutz, C. Tabeling, C. Ruwwe-Glösenkamp, L. E. Sander, C. Knosalla, S. Brunke, B. Hube, O. Kniemeyer, A. A. Brakhage, C. Schwarz, A. Scheffold: Human antifungal Th17 immunity and pathology rely on cross-reactivity against Candida albicans. In: Cell. Band 176, 2019, S. 1340–1355.[17]
  • I. A. Shopova, I. Belyaev, P. Dasari, S. Jahreis, M. C. Stroe, Z. Cseresnyés, A. K. Zimmermann, A. Medyukhina, C.-M. Svensson, T. Krüger, V. Szeifert, S. Nietzsche, T. Conrad, M. G. Blango, O. Kniemeyer, M. von Lilienfeld-Toal, P. F. Zipfel, E. Ligeti, M. T. Figge, A. A. Brakhage: Human neutrophils produce antifungal extracellular vesicles against Aspergillus fumigatus. In: mBio. Band 11, Nr. 2, 2020, S. e00596–e20.[18]
  • V. Schroeckh, K. Scherlach, H. W. Nützmann, E. Shelest, W. Schmidt-Heck, J. Schuemann, K. Martin, C. Hertweck, A. A. Brakhage: Intimate bacterial-fungal interaction triggers biosynthesis of archetypal polyketides in Aspergillus nidulans. In: Proc Natl Acad Sci U S A. Band 106, Nr. 34, 2009, S. 14558–14563.[19]
  • V. Aimanianda, J. Bayry, S. Bozza, O. Kniemeyer, K. Perruccio, S. Ramulu Elluru, C. Clavaud, S. Paris, A. A. Brakhage, S. V. Kaveri, L. Romani, J.-P. Latgé: Surface hydrophobin prevents immune recognition of airborne fungal spores. In: Nature. Band 460, 2009, S. 1117–1121.[20]

Weblinks

Einzelnachweise