Einzelprojekt

Electric Signalling in Biofilmen pathogener Bakterien

Förderkennzeichen: 01KI1803
Fördersumme: 128.030 EUR
Förderzeitraum: 2018 - 2020
Projektleitung: Dr. Birgit Walther
Adresse: Robert Koch-Institut (RKI)
Nordufer 20
13353 Berlin

Bakterien treten hauptsächlich in Form von Biofilmen auf und sind in eine Vielzahl von Infektionen in der Human- und Veterinärmedizin involviert. Auch zoonotische sowie resistente Infektionserreger sind oftmals an diesen hochkomplexen Gemeinschaften beteiligt. Der enge Kontakt zwischen verschiedenen Spezies begünstigt den horizontalen Gentransfer, so dass Virulenz- und Resistenzfaktoren auf mobilen genetischen Elementen in diesem Milieu rasch Verbreitung finden. Seit 2017 ist bekannt, dass Bakterien in Biofilmen über ultraschnelle elektrische Impulse in Form von Kalium-Ionen kommunizieren (e-signalling). Unter anderem kann ein metabolischer Gleichklang erzeugt werden, indem sich das Wachstum der Gemeinschaft graduell innerhalb kürzester Zeit an sich ändernde Umweltbedingungen anpasst. Diese Kommunikation kann sowohl in einem Biofilm, zwischen mehreren Biofilmen und zwischen Biofilmen und planktonischen Bakterien stattfinden. Diese spezielle Anpassung von Bakterien könnte eine mögliche Ursache dafür sein, dass sich bestimmte multiresistente Infektionserreger bei Mensch und Tier gleichermaßen erfolgreich verbreiten. Ziel dieses Pilotprojektes ist daher die Ressourcen-sparende Etablierung eines neuartigen Systems zur Visualisierung und Untersuchung von e-signalling in Biofilmen pathogener Bakterien, um dieses innovative Forschungsfeld für die Zoonoseforschung im Sinne des "One-Health"-Gedankens zu erschließen.