We make invisible apparent

Biofilm Visualization  Unit 

Biofilm-Visualisierungs-Ressort

Wir machen das Unsichtbare sichtbar

Wozu die Bakterienvisualisierung?

Mikroorganismen sind vor 4 Milliarden Jahren entstanden. Vielzellige Organismen dagegen erst vor 700 Millionen Jahren. Entsprechend der längeren und vor allem abwechslungsreicheren Entwicklungsgeschichte ist die Vielfalt an Bakterienarten weit grösser als die aller heute existierenden Vielzeller. Sie machten die Evolution der Erde mit, waren dabei ganz anderen als heutigen Bedingungen ausgesetzt und behaupteten sich darin. Dementsprechend weisen sie kumulativ ein Vielfaches der Eukaryonten-Eigenschaften auf.
Menschen erfuhren von Bakterien sehr spät. Die ersten Erwähnungen findet man bei Galileo. Bis zu Pasteur (1860) hat man darunter winzige Lebewesen mit unbekannten Eigenschaften verstanden.
Erst die Einführung der Bakterien-Kultur ermöglichte die Identifikation von Bakterien und ihrer Eigenschaften. Leider lassen sich nur wenige Bakterienarten in der reinen Kultur anzüchten. Später kam die Sequenzierung bakterieller Gene hinzu. Seit Einführung der Sequenzierungsmethoden zur Bakterienidentifikation, sind unsere Vorstellungen über die Welt von Bakterien explodiert. Bakterien sind überall. Obwohl winzig sind sie an unterschiedlichste Bedingungen angepasst. Mehr noch, durch Herausbildung komplexer Gemeinschaften, können sich Bakterien dank Kooperation unter mit dem Leben unvereinbaren Bedingungen behaupten.  Der Mensch bildet keine Ausnahme hierzu. Im Gegenteil, der menschliche Organismus bietet ein wahres Universum für verschiedene Mikroorganismen und Mikrogemeinschaften. Aus der Umwelt angelangt finden Bakterien auf den Körperoberflächen Nischen zum Überleben, Wachstum, Gedeih und Ausbreitung. Die Komplexität der Auflistungen von Bakterienarten, die wir auf den unterschiedlichen Körperoberflächen mittels Sequenzierung finden wachsen von Tag zu Tag. Unser Verständnis der Zusammenhänge kommt diesem Wissenszuwachs nicht nach. So wurde in den letzten 40 Jahren kein neues bakterielles Pathogen beschrieben.
Wieso?
Jedem Körperteil ist eine spezifische Zusammensetzung des Mikrobioms eigen. Diese ist in der Krankheit gestört. Die Sequenzierung kann die Abweichung gut nachweisen. Nur welche Rolle spielen die Bakterien dabei?  Die „gesunde“ Zusammensetzung des Mikrobioms ist die dynamische Gleichung einer kontinuierlichen Zuwanderung, und eine auf Abwehr bzw. Kooperation gerichtete Selektion. Die pure Anwesenheit von Bakterien darin sagt wenig über ihre konkrete Rolle aus.
Die DNA Mikrobiom-Analysen unterschiedlicher Körperteile muten daher dem Arzt oder dem betroffenen Patienten wie ein Horoskop an. Man sieht eine lange Liste an Bakteriennamen, die meisten von denen sind einem unbekannt. Ähnlich „aussagekräftig“ wäre eine Sternenkarte, die zwar Gestirne und Planeten des betreffenden Himmelsegmentes aufzählt, jedoch weder deren gegenseitige Anordnung noch deren Bewegungen und Entfernungen der Sonne und Erde gegenüber beschreibt. So wichtig die genaue Identifikation von Gestirnen wie der Mikroorganismen auch ist, ohne deren genauen räumlichen Anordnung ist diese wertlos. Für die Rolle einzelner Mikroorganismen in dem jeweiligen Befund ist es wichtig zu wissen wo genau diese sich befinden: in dem Schleim, weit entfernt oder im unmittelbaren Kontakt (adhärent) zu den Wirtszellen liegend oder sogar invasiv: intrazellular oder tief in das Gewebe eindringen. Des Weiteren ist es wichtig zu wissen ob Mikroorganismen ein ungeordnetes Gemisch darstellen oder organisierte Gemeinschaften und Biofilme bestimmte Arten bilden. Alle diese Fragen lassen sich mit Hilfe der Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) beantworten. Die FISH Methode visualisiert Bakterien gruppen- und artspezifisch in dem Untersuchungsmaterial und zeigt direkt ihren räumlichen Zusammenhang zueinander und zu dem Wirt.
Was bieten wir?
Prinzipiell lässt sich jedes Material untersuchen bei der eine Beteiligung von Bakterien vermutet wird. Bakterien können auf der Gruppen-, Art- und teilweise auf der Genotyp-Ebene visualisiert werden. Durch die Färbung mit unterschiedlichen Farbstoffen lässt sich die Zuordnung einzelner Arten zu einander und zu den Wirtszellen aufweisen. Hierzu bieten wir Visualisierungs-Test.
Die Anforderung kann vom Arzt wie von dem Patienten erfolgen.
Wir bieten 3 Visualisierungstests :
für urogenitale Biofilme,
für das Dickdarm-Mikrobiom,
für das Gewebe-Mikrobiom.
Prinzipiell können alle Bakterien oder/und die einzelnen Mikroorganismen-Gruppen visualisiert werden. Auch ist jedes Material, wo Bakterien vermutet werden geeignet. Allerdings steigt der Aufwand und der Preis einer Visualisierung mit der Zahl der zu visualisierenden Gruppen unproportional mit dem Wissensgewinn an. Wir bieten daher vor dem Auftrag die Möglichkeit einer individuellen Anfrage und Beratung an.  



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