Um dem menschlichen Immunsystem entkommen zu können, exprimieren pathogene Bakterien sogenannte Virulenzfaktoren. Ein besseres Verständnis, wie diese Virulenzfaktoren funktionieren, was für eine Rolle Umweltfaktoren spielen, aber auch wie sich diese Virulenzfaktoren in der Anwesenheit von Antibiotika verändern können, ist äusserst wichtig, um die Therapie bestmöglich anzupassen. Die weltweit zunehmende Verbreitung von antibiotikaresistenten Bakterien, sowohl Gram-positive (z.B. Staphylococcus ssp. und Streptococcus ssp.) als auch Gram-negative (z.B. Pseudomonas), verlangt neue Therapiemöglichkeiten zu etablieren.

• News Artikel: Die Tricks von Bakterien erkennen

Wie kann ein Infekt wiederaufflammen trotz einer vorhergehenden, langanhaltenden Antibiotikabehandlung?

Ein Grund dafür sind Bakterien, welche sich in den menschlichen Zellen und im Biofilm verstecken, wie in einem trojanischen Pferd. Im Innern der Zellen wie auch im Biofilm sind die Bakterien geschützt vor dem menschlichen Immunsystem und den meisten Antibiotika. Nach Absetzen der Antibiotika können die Bakterien aus diesem Reservoir ausbrechen und einen neuen Infekt verursachen.

Das Ziel unserer Arbeit ist, die Behandlung der Patientinnen und Patienten zu optimieren und wiederauftretende Infekte – hervorgerufen durch persistierende Bakterien – zu verhindern.

Viele chronische Infektionen werden durch einen Biofilminfekt verursacht. Ein Biofilm ist eine Ansammlung von Mikroorganismen, welche sich aneinander oder an einer Oberfläche anhaften und eine Schleimsubstanz sezernieren, in welcher sie eingebettet und dadurch von dem Immunsystem und Antibiotika geschützt sind. Wir analysieren diese Biofilm-Mikroorganismen im Forschungslabor bezüglich Pathogenität und Verhalten in verschiedenen Milieus, und suchen nach verbesserten Diagnostikmöglichkeiten und Therapieoptionen bei Biofilm-nfektionen.

Chronische Infektionen sind ein ungelöstes klinisches Problem, trotz Vorhandensein von Antibiotika, gegen die gewisse Bakterien per se empfindlich wären. Die Bakterien, die bei chronischen Infektionen nachgewiesen werden, heissen Persisters. Sie sind geschützt vor Antiinfektiva, da sie sich in einem schlafenden, nicht wachsenden Zustand befinden. Für Patientinnen und Patienten mit chronischen Infektionskrankheiten untersucht der KFSP Precision medicine for bacterial infections Risikofaktoren für diese Arten von Infektionen sowie neue Behandlungsstrategien. Besonderes Gewicht wird auch auf die klinische Präsentation bei Endokarditis, Gefässprotheseninfektionen, Orthopädischen Infektionen, Haut- und Weichteilinfektionen und Verbrennungen gelegt. Essentiell ist auch die detaillierte Analyse des Infektionserregers selber in der Mikrobiologie aber auch im experimentellen Setting im Sinne der translationalen Forschung. Dieser klinische Forschungsschwerpunkt ist eine fächerübergreifende Initiative mit Schnittpunkt von Infektiologie, Mikrobiologie, Chirurgie, Epidemiologie, und Bioinformatik.

• Artikel im Tagesanzeiger (02.03.2019)
• Artikel im Forschungsmagazin Horizonte (06.06.2019)

Silvio Daniel Brugger, MD, PhD, Promedica Research Fellow

Molecular mechanisms of Streptococcus pneumoniae inhibition by the upper respiratory tract commensals Dolosigranulum pigrum and Corynebacterium pseudodiphtheriticum – a source for microbiota-targeted therapies (Promedica Foundation).
The bacterial microbiota in burn patients – understanding microbial evolution under antibiotic selection pressure for future therapeutic and preventive approaches (Béatrice-Ederer-Weber Foundation; collaboration with Philipp Bühler).

Funding

• Promedica Foundation, Béatrice-Ederer-Weber Foundation, Walter und Gertrud Siegenthaler Foundation
• Previous Funding: Swiss National Science Foundation (SNF), Swiss Foundation for Grants in Biology and Medicine (SFGBM), Novartis Foundation for Medical-Biological Research, Swiss