Beurteilung der Biofilmausbreitung in murinen Wunden

Biofilmbedingte Infektionen sind an einer Vielzahl chronischer Erkrankungen wie nicht heilenden diabetischen Fußgeschwüren, chronischer Sinusitis, wiederkehrender Mittelohrentzündung und vielem mehr beteiligt. Mikrobielle Zellen innerhalb dieser Infektionen werden durch eine extrazelluläre polymere Substanz (EPS) geschützt, die verhindern kann, dass Antibiotika und Wirtsimmunzellen die Infektion beseitigen. Um dieses Hindernis zu überwinden, haben die Forscher begonnen, Dispersionsmittel als potenzielle Therapeutika zu entwickeln. Diese Wirkstoffe zielen auf verschiedene Komponenten innerhalb des Biofilms EPS ab, schwächen die Struktur und initiieren die Ausbreitung der Bakterien, was theoretisch die Antibiotikapotenz und die Immunclearance verbessern kann. Um die Wirksamkeit von Dispersionsmitteln bei Wundinfektionen zu bestimmen, haben wir Protokolle entwickelt, die die Ausbreitung von Biofilmen sowohl ex vivo als auch in vivomessen. Wir verwenden ein chirurgisches Exzisionsmodell der Maus, das gut beschrieben wurde, um biofilm-assoziierte chronische Wundinfektionen zu erzeugen. Um die Ausbreitung in vivo zuüberwachen, infizieren wir die Wunden mit Bakterienstämmen, die Luciferase exprimieren. Sobald sich reife Infektionen etabliert haben, bewässern wir die Wunden mit einer Lösung, die Enzyme enthält, die Bestandteile des Biofilms EPS abbauen. Anschließend überwachen wir die Lage und Intensität des Leuchtsignals in den Wund- und Filterorganen, um Informationen über den erreichten Ausbreitungsgrad zu erhalten. Für die Ex-vivo-Analyse der Biofilmausbreitung wird infiziertes Wundgewebe in biofilmabbauende Enzymlösung getaummt, wonach die im Gewebe verbleibende Bakterienlast im Vergleich zur Bakterienlast in Lösung bewertet wird. Beide Protokolle haben Stärken und Schwächen und können optimiert werden, um die Wirksamkeit von Ausbreitungsbehandlungen genau zu bestimmen.