Bakterien kommunizieren über Moleküle

Bakterien: Erreger kommunizieren über Moleküle.

Bild: pixabay.com, geralt

Forscher der Binghampton University haben entdeckt, wie Gram-negative Bakterien Krankheiten verbreiten. Laut der Untersuchung kommunizieren die Bakterien durch den Transport von Molekülen. Diese stimulieren die Entstehung von Vesikeln an den äußeren Membranen. Diese kleinen Behältnisse lösen sich von der Oberfläche der Bakterien und enthalten konzentrierte Toxine.

"Wir wissen schon länger, dass Bakterien miteinander kommunizieren. Ein Beispiel dafür ist das Quorum sensing. Hier verständigen sich Bakterien auch durch die Konzentration von Signalmolekülen. Durch solche Kommunikationsprozesse können Bakterien lernen, wie sie sich gegen Antibiotika wehren. Sie können diese Informationen weitergeben. Ein Schutzvorgang gegen Antibiotika ist die Biofilmbildung", sagt Infektionsexperte Florian Thalhammer von der MedUni Wien gegenüber pressetext.

Falten sich wie Bücher

Laut Studienleiter Jeffrey W. Schertzer ist das interessanteste Ergebnis der Untersuchung, dass sich Moleküle auf eine bestimmte Art in die Membranen einfügen müssen. Sie falten sich wie Bücher und expandieren sich, sobald sie in der Membran sind. Es war zwar bekannt, dass diese Moleküle flexibel sind, jedoch nicht das Ausmaß, indem sie sich verändern können. Schertzer zufolge ist es von großer Bedeutung, die molekularen Vorgänge zwischen Bakterien zu verstehen, um in Zukunft möglicherweise Krankheiten unterbinden zu können.

"Es ist extrem wichtig, über diese Vorgänge Bescheid zu wissen, um darauf entsprechend zu reagieren. Es gibt ein eigenes Antibiotikum, das nur dazu dient, den Biofilm aufzulösen und das Bakterium gegen das tatsächliche Medikament anfällig zu machen. Es wird durch das Verständnis von Bakterien und der Kommunikation zwischen ihnen in Zukunft leichter werden, Infektionen zu behandeln. Das wird aber noch dauern, doch die Möglichkeiten sind da", so Thalhammer.

Interdisziplinäre Studie

Die Studie wurde als Zusammenarbeit zwischen der Biologie und der Mechanik durchgeführt. Xin Yong vom Department of Mechanical Engineering hat mit Schertzer ein Computermodell erstellt, um den molekularen Prozess zu untersuchen. Laut Schertzer ist es äußerst schwer, solche Vorgänge zu beobachten, doch dank Yongs Expertise wurde es möglich. "Was die interdisziplinäre Forschung angeht: Es geht heute nicht mehr anders. Man braucht vor allem ein Verständnis der Chemie, um molekulare Strukturen zu verstehen. Ohne dieses Wissen ist es sehr schwer, im Bereich Antibiotika innovative Lösungen zu finden", meint Thalhammer.

Quelle: www.pressetext.com/Georg Haas