211service.com
De (bacteriële) film achteruit laten lopen
Bacteriën worden vaak afgebeeld als eenzame cellen die willekeurig rondbewegen. In feite plakken miljoenen bacteriën vaak aan elkaar in goed georganiseerde kolonies. Dit is slijm, of, zoals microbiologen het liever noemen, biofilm. Een onderzoeksteam van het Center for Biofilm Engineering aan de Montana State University (MSU) in Bozeman heeft nu het chemische signaal geïdentificeerd dat door bacteriën wordt uitgescheiden en dat de microben vertelt wanneer ze deze bacteriële structuren moeten vormen en wanneer ze moeten verlaten.
De ontdekking zou aanwijzingen kunnen geven over manieren om de vorming van biofilms te stoppen. En dat zou een hele reeks toepassingen kunnen betekenen, waaronder het beheersen van bacteriële infecties in ziekenhuizen en het beheersen van verontreiniging van watervoorraden. Als gevolg van deze implicaties zijn de bevindingen van aanzienlijk belang, zegt moleculair geneticus John Geiger, groepsleider voor biotechnologie bij Olin, een in Cheshire, Conn. gevestigde producent van industriële biociden.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van juli 1998
- Zie de rest van het probleem
- Abonneren
De MSU-groep, onder leiding van microbioloog David Davies, ontdekte dat een veel voorkomende bacterie, Pseudomonas aeruginosa, een chemische stof genaamd homoserinelacton (HSL) afscheidt die de ontwikkeling van biofilms regelt. Ze vermoeden dat biofilms die door andere soorten bacteriën worden gecreëerd ook afhankelijk zijn van de chemische stof signaal.
Op basis van het inzicht is de MSU-groep al bezig met het synthetiseren en testen van chemicaliën die het natuurlijke boodschappersysteem verstoren. En hoewel het werk zich nog in de beginfase bevindt, zijn de mogelijkheden bijna eindeloos. Biofilms groeien overal waar water en een hard oppervlak is en vormen paddestoelvormige pilaren met beschermende slijmerige coatings.
Biofilms zorgen voor talloze medische problemen en vervuilen contactlenzen, katheters en kunstmatige implantaten. Biofilms van P. aeruginosa vormen een bijzondere zorg: ze zijn de belangrijkste oorzaak van ziekenhuisinfecties; ze verstoppen ook de longen van patiënten met cystische fibrose. Een andere biofilm, tandplak, tast de tanden aan en is een voor de hand liggend doelwit. Een chemische stof op basis van HSL zou aan tandpasta of mondwater kunnen worden toegevoegd, zegt microbioloog Bill Costerton, directeur van het Center for Biofilm Engineering.
Industriële watersystemen, een toevluchtsoord voor biofilms, kunnen ook slijmvrij worden gemaakt door er verbindingen in te gieten die de bacteriële congregatie blokkeren. Evenzo kunnen de MSU-resultaten leiden tot veiligere chemicaliën om biofouling op boten te voorkomen, ter vervanging van biocideverven die giftige zware metalen bevatten.
De al lang bestaande trend om problematische bacteriën te doden met antibiotica en biociden heeft allerlei problemen veroorzaakt, zoals bacteriële resistentie. Nu kunnen we ze niet eens doden, zegt Costerton. Misschien kunnen we samenleven met bacteriën en hun lastige manieren manipuleren. Leren hoe te voorkomen dat ze hun bacteriële steden vormen, kan een eerste stap in die richting zijn.