Lead
In der Natur existieren Bakterien überwiegend in oberflächenassoziierten Gemeinschaften, die als Biofilme bezeichnet werden. Biofilme können Infektionen verursachen, die zu chronischen Entzündungen und Gewebeschäden führen. Biofilminfektionen sind schwer zu behandeln, da Bakterien in Biofilmen nicht nur der Immunantwort des Wirts standhalten, sondern im Vergleich zu planktonischen Zellen wesentlich resistenter gegenüber Antibiotika sind. Daher sind neue Ansätze zur Auflösung und Bekämpfung von Biofilmen dringend erforderlich.

Lay summary

Für die Entwicklung von Anti-Biofilm-Wirkstoffen ist ein besseres Verständnis der Biofilm-Matrix erforderlich, in die die Biofilmzellen vollständig eingebettet sind. Die Matrix, die aus Polysacchariden, Lipiden, Proteinen und extrazellulärer DNA (eDNA) besteht, kreiert Diffusionsgradienten, die verschiedene Mikrohabitate erzeugen. Die erhöhte Widerstandsfähigkeit von Biofilmzellen gegen Stress ist eine Folge von metabolischen Anpassungen an die Biofilmnischen sowie von Matrixbestandteilen ist, die toxische Verbindungen neutralisieren oder deren Diffusion in den Biofilm behindern.

Die molekularen Mechanismen der eDNA-Freisetzung, seine Rolle bei der Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität der Matrix und seine Funktion zum Schutz der Zellen ist weitgehend unerforscht. Arbeiten der letzten Jahre haben gezeigt, dass die Freisetzung von eDNA mit der Produktion von Membranvesikeln (MVs) zusammenhängt, die wichtige, jedoch völlig übersehene Bestandteile der Biofilmmatrix darstellen. Das Projekt zielt darauf ab, Wissenslücken zur Produktion und Bedeutung von eDNA und MVs in Biofilmen zu schließen, wodurch ein wichtiger Beitrag zur Entwicklung neuartiger Therapiestrategien für die Behandlung von Biofilminfektionen geleistet wird.