Humane Neurosphären werden zu verschiedenen Zeitpunkten in ihrer Entwicklung mit Listeriamonocytogenes infiziert. Hierzu werden zunächst die Protokolle an die Infektion von 3D-Kulturen adaptiert. Dann werden zu verschiedenen Zeitpunkten (alle 24 h bis zu 5 Tage nach Infektion) Neurosphären fixiert und per RT-qPCR und Immunzytochemie (IZC) Vitalität, Zelltod und Zellvermehrung bestimmt. Es wird außerdem evaluiert, welche Zellen vornehmlich infiziert werden (IZC): Hierfür wird ein GFP-markierter Listerien-Stamm verwendet, und über eine Kolokalisation mit zellspezifischen Markern wie z. B. OCT4 für Stammzellen, TUJI2 für Neurone oder S100b für Astrozyten, die Zellidentität der infizierten Zelle bestimmt. Aus vorherigen Untersuchungen lässt sich die Hypothese ableiten, dass eine Infektion mit Listeria monocytogenes die Proliferation von NSC vermindert, NSC direkt infiziert und so die Stammzellniche entfernt wird. Außerdem kann ermittelt werden, ob bestimmte Zellpopulationen in ihrer Differenzierung oder Wanderung besonders beeinflusst werden. So kann auch die Hypothese überprüft werden, ob die verbleibenden NSC sich nach Infektion wie bei anderen pathophysiologischen Zuständen beschrieben bevorzugt durch symmetrische Teilung in Astrozyten differenzieren, was wiederum die Entfernung der Stammzellniche vorantreiben könnte. Die Hypothese ist weiterhin, dass überlebende neuronale Vorläuferzellen durch die Infektion schneller reifen, und ggf. wandern, da in vivo-Modelle anderer neurodegenerativer Krankheiten wie Epilepsie nahe legen, dass die Reifung und Wanderung in pathophysiologischen Zuständen verändert ist.

Im Zusammenhang mit Listeria monocytogenes-Infektionen während der Schwangerschaft, sind neurologische Entwicklungsstörungen als post-infektiöse Langzeitfolgen bei überlebenden Kindern beschrieben, wie kognitive Defizite, Lernbehinderungen oder Persönlichkeitsveränderungen. Nervenzellen wandern mehrere Zentimeter durch das wachsende Gehirn, um die richtige Position zu erreichen und die richtigen Verbindungen zu bilden, die eine normale Gehirnstruktur und -funktion gewährleisten. Die Hypothese ist, dass durch die Infektion mit Listeria monocytogenes überlebende neuronale Vorläuferzellen schneller wandern, und ggf. falsch wandern. Durch falsches Wandern kann es dann zu fehlerhaften Synapsen kommen, die teilweise eine Übererregbarkeit des Netzwerkes bedingen könnten. Um die funktionellen (Netzwerk-) Veränderungen, die durch eine Infektion mit Listeria monocytogenes im sich entwickelnden Gehirn hervorgerufen werden, in vitro, in Zellen der Zielspezies Mensch, untersuchen zu können, werden Neurosphären (ein Modell für die Gehirnentwicklung) aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen im Hochdurchsatz generiert. Diese werden für Infektionsexperimente im Verbund genutzt. Anhand funktioneller Readouts wird untersucht, ob die Infektion mit Listeria monocytogenes das Wachstum von Neuriten, die Fähigkeit der wachsenden Neuronen zur Zellwanderung oder zur Bildung elektrisch aktiver Netzwerke in unterschiedlichen Entwicklungsstadien der Neurosphären beeinflusst. Bestätigt sich die Hypothese, sollen zusätzlich zugrundeliegende molekulare Signalwege untersucht werden, um langfristig therapeutische Targets identifizieren zu können. In einem Workshop wird interessierten Forschenden die Kultur und Analyse der humanen, fetalen Neurosphären nach Infektion vermittelt.