Biofilm formation is prevalent among field isolates of Actinobacillus

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Biofilm formation is prevalent among field isolates of Actinobacillus pleuropneumoniae
J. B. Kaplan et al.
Veterinary Microbiology 108, 2005, 89-94
Biofilme sind dicht bepackte Kolonien von Bakterien, die von einer selbst gebildeten extrazellulären
Polysaccharid Matrix umgeben sind und auf biologischen oder toten Oberflächen anhaften. Der
grösste Teil von Bakterien in der Umwelt lebt in Biofilmen und nicht als frei-lebende Zellen, wie sie in
den Laboratorien jedoch häufig untersucht werden. Biofilme spielen eine Schlüsselrolle in der
Pathogenese von vielen bakteriellen Infektionen. Bakterien, welche von Biofilmen umgeben sind
werden so vor ihrer Umwelt geschützt und entwickeln häufig auch eine verbesserte Resistenz
gegenüber den Abwehrmechanismen des Wirtsorganismus und gegenüber antimikrobiellen Mitteln,
was die Bekämpfung der meisten Infektionen, die von einem Biofilm ausgehen sehr schwierig oder
unmöglich für die Bekämpfung machen.
Insgesamt wurden 77 Feldisolate und 15 Referenzstränge von APP auf ihre Fähigkeit zur Bildung von
Biofilmen auf Polystyren Mikrotiter Platten getestet. Es wurden hierfür 3 verschiedene Gruppen von
APP Keimen verwendet. Die erste Gruppe umfasste 15 Laborreferenzstränge der Serotypen 1-12. Die
zweite Gruppe bestand aus 77 Feldisolaten (Serotypen 1, 5 und 7) der Michigan State University. Alle
Feldisolate stammten von Tieren, die an einer Pleuopneumonie erkrankt waren. Die dritte beinhaltete
18 Stränge, die von 18 verschiedenen Schweinen stammten, welche intratracheal mit 2 unterschiedlichen Referenzsträngen (Serotyp 1 oder 5) angesteckt wurden.
Mehr als die Hälfte der Feldisolate, welche die Serotypen 1, 5 und 7 umfassten und nur 2
Referenzstränge (Serotypen 5B und 11) bildeten Biofilme. Die Stränge, die Mikrofilme auf den
Titerplatten bildeten formten auch dicke Biofilme am Übergang von Flüssigkeit zu Luft bei der
Kultivierung in Glasstuben mit Rührwerk. Die Fähigkeit zur Biofilmbildung blieb auch nach mehreren
Passagen auf Agar erhalten. Nach einer oder zwei Passagen in Fleischbrühe jedoch wurde kein
Biofilm mehr gebildet. Die Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Fähigkeit zur Bildung von
Biofilmen bei den APP Keimen weit verbreitet ist, jedoch bisher häufig übersehen wurde, da diese
Fähigkeit bei der Subkultivierung in Brühe verloren gehen kann. Als mögliche Erklärung hierfür wird
angeführt, dass es zum spontanen Verlust der verantwortlichen Gene kommt. Es scheint, dass der
Verlust der Fähigkeit zur Biofilmbildung irreversibel ist. Im Gegensatz dazu scheint die Mutation in
umgekehrter Richtung nur sehr langsam vor sich zu gehen.
Mit der dritten Gruppe sollte getestet werden, ob eine experimentelle Infektion auf die Fähigkeit der
Biofilmbildung einen Einfluss hat. Aus keiner der Proben des Serotyp 1 bildetet sich ein Biofilm aus,
während 3 Stränge vom Serotyp 5 sehr dünne Biofilme erkennen liessen. Diese können jedoch nicht
mit dem Ausmass derjenigen der Feldisolate vergleichen. Es ist möglich, dass die Biofilmbildung
wichtig ist in den frühen Stadien der natürlichen Infektion und dass dieser Prozess durch die
intratracheale Infektion umgangen wurde. Wird jedoch ein aerosoles oder intranasales
Infektionsmodell benützt, könnten Biofilm bildende Keime selektioniert werden.
Die Bildung von Biofilmen kann relevant sein für die Kolonialisierung, Pathogenes und Übertragung
dieser Bakterien.
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Biofilm: Bakterienkolonien, die von extrazellulärer Polysaccharid Matrix umgeben sind.
Die Keime sind vor Umwelteinflüssen geschützt und bilden häufig verbesserte
Resistenzen gegenüber der Abwehr des Wirtsmechanismus und gegenüber
antimikrobiellen Mitteln.
Die Fähigkeit zur Bildung von Biofilmen von verschiedenen APP Serotypen wurde auf
Platten und in Fleischbrühe getestet.
Auf den Platten blieb die Fähigkeit zur Biofilmbildung während mehreren Passagen
erhalten. Wohingegen in der Fleischbrühe nach einer oder 2 Passagen keine Biofilme
mehr ausgebildet wurden.
Die Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Fähigkeit zur Bildung von Biofilmen
bei den APP Keimen weit verbreitet ist, jedoch bisher häufig übersehen wurde, da diese
Fähigkeit bei der Subkultivierung in Brühe verloren gehen kann.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 31.10.2005
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