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Dr. Florian Bredenbruch analysiert das geheimnisvolle Teamwork der Bakterien.
Florian Bredenbruch vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig hat jetzt den Klaus-Tschira-Preis für verständliche Wissenschaft 2006 gewonnen. Dieser mit 5000 Euro dotierte Preis wird an junge Naturwissenschaftler vergeben, die ihr Promotionsthema der Öffentlichkeit besonders verständlich darstellen können. Der Artikel, mit dem Bredenbruch dies gelungen ist, wird in einer Beilage zur November-Ausgabe der Zeitschrift "Bild der Wissenschaft" publiziert.
In seiner Promotion hat Bredenbruch sich mit Pseudomonas aeruginosa beschäftigt, einem Bakterium, das für Mukoviszidose-Patienten das Todesurteil bedeuten kann. Mukoviszidose ist eine Erbkrankheit, bei der die Körperorgane einen zähen Schleim produzieren, der nur schlecht abgebaut und abtransportiert wird. Besonders dramatisch sind die Folgen in der Lunge - sie verschleimt bei Mukoviszidose-Patienten regelrecht. Dr. Bredenbruch weiß: "In diesem Schleim fühlt sich P. aeruginosa wohl. Eigentlich handelt es sich um harmlose Umweltbakterien, aber sie vermehren sich stark und bilden einen gefährlichen Biofilm. In diesem Stadium ist die Lungeninfektion mit den derzeit verfügbaren Antibiotika nicht mehr zu bekämpfen." Um den Biofilm bilden zu können, arbeiten die Bakterien koordiniert zusammen: "Die Bakterien haben aber weder Ohren noch einen Mund - sie scheiden kleine Signalmoleküle aus. Die Konzentration dieser Signalstoffe registrieren die Bakterien. Sie spüren, wenn sie in sehr großer Zahl beisammen sind und bilden einen Biofilm."
Bredenbruch untersuchte ein kürzlich bei P. aeruginosa entdecktes Signalmolekül, das "Pseudomonas Quinolon Signal", kurz PQS: "PQS ist offenbar weniger ein Signal- als vielmehr ein Stressmolekül. Die Bakterien bringen damit ihre Artgenossen um - unter Stressbedingungen opfern sich Teile der Gemeinschaft und stellen damit Ressourcen für die Überlebenden bereit." Die Bakterien setzen ihre Erbsubstanz (DNA) frei, die als Nährstoff und für das Aneinanderheften der Bakterien in Biofilmen verwendet wird. "Bakterien, die in ihrer PQS-Bildung beeinträchtigt sind, begehen zwar keinen Brudermord, setzen aber auch keine DNA frei. Sie können dann die enorme genetische Vielfalt in Biofilmen nicht mehr aufbauen, die eine wichtige Rolle für das Überleben der Pseudomonaden und die Aufrechterhaltung der chronischen Infektion im Patienten spielt."
Für eine effektive Bekämpfung muss man den richtigen Ansatzpunkt, die Achillesferse des Biofilms, finden. Bredenbruch vermutet: "Damit nicht alle Bakterien dem Selbstmord zum Opfer fallen, gibt es wahrscheinlich einen an die PQS-Produktion gekoppelten Schutzmechanismus. Könnte man diesen Schutzmechanismus lahm legen, wäre es wahrscheinlich, dass sich die Population ungebremst selbst umbringt. Mit solch einer Substanz hätten wir zusätzliches medizinisches Handwerkszeug, um chronische Pseudomonas-Infektionen von Mukoviszidose-Patienten zu bekämpfen."
http://www.helmholtz-hzi.de/presse
Dr. Florian Bredenbruch vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung
Foto: Dirk Hans
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Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Information technology, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
Dr. Florian Bredenbruch vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung
Foto: Dirk Hans
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