Persistenzstrategien bakterieller Erreger

Projektleiter: Dr. Philipp Auraß

Bakterien sind sich schnell und radikal ändernden Umweltbedingungen (z.B. Temperatur, Nahrungsmangel, bakterizide Substanzen) ausgesetzt. Eine vielgestaltige Strategie von Bakterien, langfristigen Stress zu überdauern, wird mit dem Begriff Persistenz (lateinisch: verharren) zusammengefasst. Persistenz geht auf eine dramatische Reduktion des Metabolismus sowie auf morphologische und biochemische Adaptationen zurück. Diese Anpassungen zeigen sich z.B. bei den sogenannten viable but non-culturable (VBNC)-Zellen, welche nur durch bestimmte Stimuli wieder in ein reproduktives und virulentes Stadium überführt werden können. Die Ausbildung von VBNC-Zellen wurde für eine große Anzahl von Krankheitserregern nachgewiesen.

Der Eintritt in ein Persistenzstadium führt zu erhöhter Stresstoleranz von Erregern. Dies zeigt sich unter anderem in der reduzierten Suszeptibilität verschiedener Bakterien gegenüber Antibiotika und Desinfektionsmitteln und spielt möglicherweise eine zentrale Rolle beim Wiederauftreten bereits therapierter Infektionskrankheiten (recurrent infections). Unkultivierbare Bakterien werden in der Erregerüberwachung oft nicht erfasst, da hier in der Regel ein mikrobiologischer Kulturnachweis zu Grunde liegt.

Wir untersuchen mit molekularbiologischen und klassischen mikrobiologischen Arbeitsansätzen, wie gramnegative enteritische Pathogene (Salmonella, EHEC) sowie der Pneumonieerreger Legionella pneumophila auf lang anhaltende Stressoren reagieren. Ziel unserer Arbeiten ist es, molekulare bakterielle Determinanten zu identifizieren, die an der Ausprägung von Persistenzstadien beteiligt sind. Die Ergebnisse unserer Arbeiten können dazu beitragen, Targets zu identifizieren, um persistierende Bakterien gezielt therapeutisch zu bekämpfen sowie deren kulturbasierte Nachweisbarkeit durch supplementierte Kulturmedien zu verbessern.

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