Krankheitserreger kämpft zwischen Ausbreitung und Antibiotikaschutz

Ein Lungenbakterium zeigt erstaunliche Anpassungsfähigkeiten: Es wechselt nach Bedarf zwischen dem Schutz vor Antibiotikum und einem Ausbreitungszustand.

Bakterium Antibiotikum Ausbreitung Wechsel — Werden die Lebensbedingungen des Bakteriums durch Antibiotikum erschwert, bildet es einen Schutzfilm. (Symbolbild) - keystone

Der bakterielle Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa kann sich nicht gleichzeitig ausbreiten und vor Antibiotika schützen. Wenn das Bakterium die Lunge infiziert, muss es ein Gleichgewicht finden, um zu überleben.

Biofilm schützt vor Antibiotikum, aber lähmt

Um unter schweren Bedingungen zu überleben, bildet P. aeruginosa einen Biofilm und umhüllt sich mit einer selbstproduzierten Matrix, die Schutz vor Antibiotika bietet. Das teilte die Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne (EPFL) am Montag mit.

Mit diesem Biofilm verliert das Bakterium allerdings die Fähigkeit, Nährstoffe zu finden und sich effektiv auszubreiten.

Wechsel: Mobilerer Zustand für Nährstoffsuche

Forschende der EPFL haben herausgefunden, dass das Bakterium je nach Verfügbarkeit und Bedarf von Nährstoffen zwischen Biofilmbildung zum Schutz vor Antibiotika und einem mobileren planktonischen Zustand zur Ausbreitung und zum Zugang zu Nährstoffen wechselt. Die Studie erschien in «Nature Microbiology».

Bakterien Lunge Ausbreitung Antibiotikum — Ein arzneimittelresistenter Stamm der Pseudomonas aeruginosa mikroskopisch vergrössert. (Archivbild) - keystone

Um das Verhalten des Bakteriums besser zu verstehen, hat das Forschungsteam dieses auf einem mit Schleim bedeckten Gewebemodell, das die menschliche Lunge nachahmt, nachgezüchtet. Die Untersuchung von Krankheitserregern wie P. aeruginosa in Infektionsmodellen ist laut den Forschenden für die Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen von entscheidender Bedeutung.

P. aeruginosa ist einer der Hauptverursacher von Spitalinfektionen und verursacht lang anhaltende, antibiotikaresistente Infektionen, die vor allem bei Menschen mit Lungenkrankheiten wie Mukoviszidose, COPD oder Bronchiektasen Schäden verursachen.