Das Geheimnis der Ruhephase von Lebensmittelpathogenen entschlüsseln, um sie besser zu eliminieren

Häufig eingesetzte Nachweistests zur Überprüfung der Keimfreiheit in Krankenhäusern oder der Lebensmittelindustrie basieren auf dem mikrobiellen Wachstum, also der Laborkultivierung von Mikroorganismen aus einer zu überprüfenden Probe. Wenn während der Kultur keine Mikroorganismen auftreten, gilt die Probe als gesund. Angesichts der vielfältigen Belastungen, denen diese Umgebungen ausgesetzt sind (Vorhandensein von Desinfektions- oder Reinigungsmitteln), geraten bestimmte Bakterien jedoch in einen Ruhezustand, der als „lebensfähig, aber nicht kultivierbar“ (VBNC) bezeichnet wird, wodurch sie durch Wachstumstests nicht mehr nachweisbar sind. Pathogene Bakterien im VBNC-Zustand können „aufwachen“, wieder virulent werden und somit eine ernsthafte Gesundheitsgefahr darstellen.

Listeria monocytogenes Ost ein in der Umwelt (Boden, Flüsse, Pflanzen usw.) allgegenwärtiges Bakterium. Es ist verantwortlich für Listeriose, eine durch Lebensmittel übertragene Krankheit, deren Sterblichkeit beim Menschen bis zu 30 % erreichen kann. Frühere Studien haben gezeigt, dass dieses Bakterium in der Lage ist, in einen VBNC-Zustand zu gelangen, wenn es künstlichen Gewässern ausgesetzt wird, die zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch noch wenig verstanden. Aus diesem Grund machte sich das Forschungsteam daran, dieses Phänomen besser zu verstehen, um wirksame Erkennungs- und Beseitigungsstrategien zu entwickeln.

Eine ruhende Formveränderung und ein Test, um sie zu erkennen

Um die Mechanismen der Ruhephase zu verstehen L. monocytogenesWissenschaftler setzten diese Bakterien Mineralquellwasser aus, einer nährstoffarmen Umgebung, die dazu führt, dass sie in einen VBNC-Ruhezustand übergehen. Sie fanden heraus, dass die Bakterien beim Übergang in den VBNC-Zustand ihre ursprüngliche Stäbchenform verlieren und rund werden. Diese radikale Transformation ist auf den Verlust seiner Zellwand zurückzuführen, einer Struktur, die ihm seine Form verleiht und ihn schützt. Trotz dieser fehlenden Wand sind die ruhenden Formen der Bakterien sehr resistent und passen sich physikalisch-chemischen Ungleichgewichten an, indem sie ihre Membran verändern und spezifische Proteine ​​produzieren. Forscher haben daher Antikörper entwickelt, die Bakterien gezielt nachweisen können L. monocytogenes in einem Ruhezustand, der es ermöglicht, sie mithilfe spezifischer Tests zu erkennen.

Diese Ergebnisse zeigen die entscheidende Rolle der Bakterienwand bei der Bildung des VBNC-Zustands L. monocytogenes. Diese Anpassung könnte häufig vorkommen und daher die Bildung von Reservoirs nicht nachweisbarer Krankheitserreger fördern und somit ein ernstes Risiko für die öffentliche Gesundheit darstellen. Das Forschungsteam setzt seine Arbeit fort, um andere Faktoren zu identifizieren, die den Ruhezustand bestimmen, die Bedingungen, die es diesem Bakterium ermöglichen, wieder aktiv und pathogen zu werden, und um Instrumente zu entwickeln, mit denen es gezielt nachgewiesen werden kann, um sich besser davor zu schützen.