Mobilität als Virulenzfaktor bei Pseudomonas aeruginosa

Stipendiatin/Stipendiat: Adam Szabo

Pseudomonas aeruginosa ist ein ubiquitär vorkommender gramnegativer Mikroorganismus und fakultativ humanpathogen, der verantwortlich für einen erheblichen Teil von nosokomialen Infektionen ist. Deswegen ist die Erforschung dieses opportunistischen Bakteriums sehr wichtig. Die Pathogenität von P. aeruginosa resultiert aus einem breiten Spektrum von Virulenzfaktoren. Dazu gehören die Fortbewegungsorganellen, die für die Virulenz von P. aeruginosa eine entscheidende Rolle bei akuten Infektionen spielen.

Aufgrund fehlender aussagekräftiger Informationen über die Virulenz und Motilität, war unser Ziel, klinische und umweltisolierte P. aeruginosa-Stämme zu untersuchen. Um die Virulenz zu bestimmen wurde das Galleria mellonella Infektions-Modell verwendet. Im Fall der Motilität lag unser Fokus auf der Etablierung einer robusten, reproduzierbaren Methode. Da die Motilitätsexperimente sehr sensibel gegenüber äußeren Einflüssen sind, wurden verschiedene Versuchsparameter variiert und optimiert (Zusammensetzung des Agars, Trocknungszeiten, Inkubationszeit, und -temperatur, Menge der pipettierten Bakterienzellen).

Die Parameter wurden so optimiert, dass Stämme mit einer hohen Diversität im Motilitätsverhalten untersucht werden können und aussagekräftige Ergebnisse erzielt werden. Insbesondere die Zusammensetzung des Agars, die Inkubationszeit und die -temperatur beeinflussen die Motilität der Stämme erheblich. Die Menge der Bakterienzellen hat hingegen weniger Einfluss auf das Wachstum. Im Falle des Galleria Infektions-Modells war die Mehrheit der klinischen und umweltisolierten P. aeruginosa-Stämme nach 48 Stunden virulent. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen der Virulenz der klinischen- und der Umweltstämme. Die Umweltisolate haben eine stärkere Swimming und Swarming Fähigkeit gezeigt. Beim Twitching konnten keine größeren Unterschiede zwischen klinischen- und Umweltstämmen beobachtet werden.

  Mit unserer Untersuchung haben wir ein klareres Bild von der Motilität dieser Mikroorganismen erhalten, die eine Vielzahl von Lebensräumen kolonisieren können und mit ihrer Virulenz Lebewesen bedrohen können. Unsere Ergebnisse können in der Zukunft bei unterschiedlichen biologischen Fragestellungen verwendet werden.

Förderzeitraum:
20.08.2016 - 19.08.2017

Institut:
TWINCORE
Zentrum für Experimentelle und
Klinische Infektionsforschung
Institut für Molekulare Bakteriologie

Betreuer:
Prof. Dr. Susanne Häußler

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