Abstrakt

Bakterielle Biofilme: Zusammensetzung, Entstehung und Rolle bei Infektionen des Menschen

Muhsin Jamal, Ufaq Tasneem, Tahir Hussain und Saadia Andleeb

Biofilm ist eine Verbindung von Mikroorganismen, bei der mikrobielle Zellen auf lebenden oder nicht lebenden Oberflächen innerhalb einer selbstproduzierten Matrix aus extrazellulärer Polymersubstanz aneinander haften. Bakterielle Biofilme sind von Natur aus infektiös und können zu nosokomialen Infektionen führen. Laut den National Institutes of Health (NIH) sind etwa 65 % aller mikrobiellen Infektionen und 80 % aller chronischen Infektionen auf Biofilme zurückzuführen. Die Bildung von Biofilmen ist ein mehrstufiger Prozess, der mit der Anheftung an eine Oberfläche beginnt, dann zur Bildung einer Mikrokolonie führt, die zur Bildung einer dreidimensionalen Struktur führt und schließlich mit der Reifung und anschließenden Ablösung endet. Während der Biofilmbildung können viele Bakterienarten über einen bestimmten Mechanismus namens Quorum Sensing miteinander kommunizieren. Dabei handelt es sich um ein Stimulussystem zur Koordination verschiedener Genexpressionen. Bakterielle Biofilme sind für Antibiotika und das menschliche Immunsystem weniger zugänglich und stellen daher aufgrund ihrer Beteiligung an einer Vielzahl von Infektionskrankheiten eine große Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar. Um neue und wirksame Kontrollstrategien entwickeln zu können und so die Patientenversorgung zu verbessern, ist ein besseres Verständnis des bakteriellen Biofilms erforderlich.