Biofilme: Bakterien sind hochwirksame Substanzen. Lebensgemeinschaften von Bakterien – Biofilme – sind in Krankenhäusern der Albtraum schlechthin, weil sie sich auf Kathetern oder Implantaten bilden und dort schwere Infektionen verursachen können. Nun hat ein internationales Wissenschaftsteam, dem Forscher des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig angehören, entdeckt, mit welchem chemischen Trick diese Biofilme arbeiten, um Feinde abzuwehren.

„Das Besondere an der Untersuchung war die Erkenntnis, dass jene chemischen Substanzen, die die Biofilme herstellen, selbst hochwirksame Substanzen sind, die sich künftig vielleicht als Medikamente einsetzen lassen“, so Studienautor Carsten Matz, HZI. Bisher habe man das Kernproblem – nämlich die Unfähigkeit von Fresszellen, Biofilme zu beseitigen – nicht verstanden. Für die Untersuchung hat sich das Forscherteam Meeresbakterien ausgesucht, von denen 16 genauer analysiert wurden. Wenn die Bakterien, die um einiges kleiner sind als Fresszellen frei im Meer schwimmen, sind sie eine leichte Beute. Schließen sie sich allerdings im Verband zusammen und setzen sich fest, überleben sie die Attacken. „Das Erstaunliche ist, dass die Einzeller, die die Biofilme attackieren, inaktiviert oder sogar getötet werden“, erklärt Matz.

Unter den untersuchten Bakterien entschlüsselte das Team das hochwirksame Pigment Violacein. Es lähmt den Angreifer augenblicklich und startet bei ihm ein Selbstmordprogramm. „Einzelne Bakterien können das Violacein nicht produzieren. Das ist nur in der Gemeinschaft des Biofilms möglich“, erklärt Matz. „Die Bakterien kommunizieren beim Sesshaftwerden mithilfe chemischer Substanzen miteinander.“ So sieht man in dem Ergebnis die Chance für einen Perspektivenwechsel: Biofilme sind nicht länger nur ein Problem, sondern können eine Quelle für neue Wirkstoffe sein.

„Die chemische Verteidigung gehört zu den faszinierendsten ökologischen Phänomenen“, meint Matz. Vor allem gegen einzellige Parasiten, die Infektionen wie die Schlafkrankheit oder Malaria verursachen, ließen sich diese Substanzen künftig einsetzen. Ganz aus den Augen verloren haben die Wissenschaftler ihre Idee, die Biofilme dort zu bekämpfen, wo sie unerwünscht sind, nicht. „Dazu müssen wir sie interaktiv manipulieren und ihre Kommunikation chemisch stören.“ Das gelingt allerdings nur, indem man die chemischen Tricks der sesshaft gewordenen Bakterien kennt, meint Matz.