Experten diskutieren über die häufigste Form mikrobiellen Lebens

9. Mai 2014, 16:22
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Konferenz in Wien befasst sich mit Biofilmen

Wien - Mikroben sind selten Einzelgänger, sie bilden meist kleine Kolonien oder sogenannte Biofilme. Diese verursachen die meisten chronischen Entzündungen oder können Ölpipelines verstopfen - tragen aber auch beispielsweise zur Qualität des Wiener Hochquellwassers bei, sagt der Ökologe Tom Battin von der Universität Wien.

Battin, der das Department für Limnologie und Ozeangeographie leitet, organisiert die von Sonntag (11.5.) bis Dienstag (13.5.) an der Uni Wien stattfindende "Biofilms 6"-Konferenz, zu der 300 Wissenschafter aus mehr als 30 Ländern erwartet werden. Sie werden über das Leben der Mikroben in der Umwelt und in technischen Systemen referieren und diskutieren.

Bewährte Daseinsform

Biofilme gibt es vermutlich schon seit 3,6 Milliarden Jahren. In dieser Zeitspanne konnten sie sich an verschiedenste Bedingungen anpassen, so Battin. So seien ihre Bewohner zum Beispiel vor hoher UV-Strahlung, extremen Temperaturen, Trockenheit, starken Scherkräften, wie sie in Bächen und Flüssen auftreten, und Antibiotika im menschlichen Körper recht gut geschützt.

In einem Biofilm können Tausende verschiedener Mikroben-Arten leben, die sich wie in einem "großen" Ökosystem gegenseitig unterstützen, bekämpfen, miteinander kommunizieren oder einfach nur in Nachbarschaft wohnen. Damit so ein Biofilm entsteht, scheiden die Mikroben lange Zuckerketten, Eiweißstoffe und DNA aus. So entsteht eine Schleimmatrix, die sie gegen Umwelteinflüsse schützt und wechselnde Außenbedingungen abpuffert, erklärte Battin.

"In der Natur sind Biofilme die häufigste Form mikrobiellen Lebens", so der Experte. Selbst im Ozean gebe es "kleine Flankerln", also Schwebstoffe, die man mittlerweile als Biofilme versteht. In den hiesigen Bächen und Flüssen würden festsitzende Formen dominieren, die zum Beispiel auf einem Flussstein ein komplexes Ökosystem bilden.

Schaden und Nutzen

Biofilme können aber auch krank machen: "Circa 80 Prozente der chronischen Infektionen gehen laut Kollegen aus den USA auf Biofilme zurück", so Battin. Bakterielle Biofilme verursachen etwa Karies sowie Atemwegsinfekte und sie bewachsen Katheter, Implantate und Herzklappen. Weil die Mikroben auch hier in ihrer Schleimmatrix gut geschützt sind, sei es schwer, sie mit Antibiotika zu bekämpfen, erklärte er.

Biofilme bereiten aber auch manchen Ingenieuren schlaflose Nächte. "Sie können Pipelines so stark zuwachsen, dass deren Hohlraum massiv verkleinert wird und viel weniger Öl durchfließt", sagte Battin.

Andererseits seien sie zum Beispiel für die hohe Qualität des Wiener Trinkwassers mitverantwortlich. Das Wasser sickert in den Wiener Hausbergen durch das Grundwasser im Karst, dies sei quasi ein großer Bioreaktor. "Hier gibt es große Oberflächen, die von Biofilmen bewachsen sind, und ihre Mikroben nehmen organische Substanzen, Nährstoffe wie Nitrat aus dem Wasser und reinigen es so, dass es sauber aus den Hochquellen kommt", so Battin. Auf der anderen Seite würde auch das Abwasser in Kläranlagen von Biofilmen im Klärschlamm wieder aufbereitet.

Neues Journal über Biofilme

Die Forschung an Biofilmen sei ein recht junges Gebiet, "man stolpert jede Woche über neue Erkenntnisse", sagte Battin. Damit diese adäquat veröffentlicht werden können, gibt es nun ein neues Open-Access-Fachjournal aus der "Nature"-Verlagsgruppe namens "npj Biofilms and Microbiomes", das am Montag (12.5.) auf der Konferenz von den Herausgebern präsentiert wird. (APA, derStandard.at, 9. 5. 2014)

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