Eine unangenehme Folgeerscheinung verschiedener Krebsarten im Bauchraum sind blockierte Gallengänge. Abhilfe leisten hier künstliche Katheter: Diese so genannten Stents sind medizinische Implantate, die verengte Gallenwege wieder öffnen, damit die Galle abfließen kann. In den Kathetern siedeln sich jedoch Bakterien an und bilden Lebensgemeinschaften, so genannte Biofilme. In ihnen sind die Mikroorganismen vor einer Abwehr durch das Immunsystem oder gegen Antibiotika geschützt. Da die Katheter durch die Biofilme verstopfen, müssen sie regelmäßig ersetzt werden.
Forscher des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) aus Braunschweig haben nun die Gallenstents von Patienten aus Kliniken in Salzgitter und Braunschweig untersucht. Sie wollten wissen: Welche Bakterien wachsen in den Stents? Dieses Wissen soll in Zukunft die Entwicklung von Medikamenten erleichtern, die zielgerichtet gegen die Biofilme wirken. Die HZI-Forscher entdeckten einige spezielle Bakterienarten, die die Stents meist als erstes besiedeln. Außerdem erfassten sie statistisch die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft der Katheter. Ihre Ergebnisse veröffentlichte jetzt das Wissenschaftsjournal „International Society for Microbiological Ecology“.
Den Forschern der HZI-Abteilung „Mikrobielle Pathogenität“ dienten als Probenmaterial Gallenstents von Patienten, denen alte Katheter entnommen und durch neue ersetzt wurden. Dabei arbeiteten sie mit der Chirurgischen Klinik des Klinikums Braunschweig und der Inneren Medizin des Klinikums Salzgitter zusammen. Das Klinikum Salzgitter ist die größte Klinik in der Region, in der jede Woche Patienten ambulant neue Gallenstents erhalten. „Der Vorteil ist, dass wir sehr viele Proben zum Vergleich erhielten“, sagt Dietmar Pieper, Arbeitsgruppenleiter in der Abteilung „Mikrobielle Pathogenität“. „Diese große Menge an Proben konnten wir nur untersuchen, indem wir nicht versuchten, die Bakterien in der Kulturschale zu züchten, sondern besondere, sogenannte kultivierungsunabhängige Methoden nutzten“, sagt Pieper. Die Fragen, die sich die Forscher stellten waren: Wie setzt sich die Bakteriengemeinschaft in den Gallenstents zusammen und gibt es Tendenzen, welche Bakterien besonders häufig vorkommen?
„Natürlich unterscheiden sich alle Patienten voneinander, so dass die beobachteten Bakteriengemeinschaften sehr verschieden und komplex sind“, sagt Pieper. Grundsätzlich konnten die Forscher jedoch erkennen, dass es immer wiederkehrende Hauptbesiedler gibt, wie das Bakterium Streptococcus anginosus. Wechselwirkungen und Abhängigkeiten unter den Bakterien erfassten die Forscher außerdem statistisch. „Wir konnten zeigen, dass die Besiedlung der Stents Prinzipien folgt, die denen der Biofilm-Bildung von zum Beispiel Zahnbelag ähneln“, sagt Pieper.
„Bestimmte Bakterien legen den Grundstein für die Besiedlung der Gallenstents. Sie können aber auch verhindern, dass andere Arten sich einnisten“, sagt Pieper.
In Zukunft möchten die Forscher untersuchen, welche Rolle zum Beispiel eine gesunde Lebensweise auf die Zusammensetzung von Biofilmen spielt. „Mit diesen Ergebnissen ist ein wichtiger Grundstein für die Entwicklung neuer Methoden und Medikamente gelegt worden“, sagt Pieper.
Originalartikel: Characterization of the complex bacterial communities colonizing biliary stents reveals a host-dependent diversity. Britta K Scheithauer, Melissa L Wos-Oxley, Björn Ferslev, Helmut Jablonowski and Dietmar H Pieper. ISME J advance online publication, April 9, 2009; doi:10.1038/ismej.2009.36
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