Regulationsmechanismen von Oxacillinresistenz und Biofilmbildung ...

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Der entscheidende Pathogenitätsfaktor von S. epidermidis ist die Fähigkeit zur
Anheftung an Polymeroberflächen und zur Bildung mehrlagiger Biofilme 226-228 . Bio-
108, 204, 273, 274
filmbildung vermittelt einen Schutz vor dem wirtseigenen Immunsystem
und führt außerdem zu einer verminderten Antibiotikaempfindlichkeit der angehefteten
Bakterien 61, 69, 71, 86, 99, 154, 242 . Erschwerend kommt hinzu, dass in den vergangenen
Jahren vermehrt Stämme mit multiplen Antibiotika-Resistenzen, insbesondere gegen β-
Lactam-Antibiotika isoliert wurden 13, 83, 100 . Da Fremdkörper-assoziierte und nosokomiale
Infektionen zu einer gesteigerten Morbidität und Mortalität der betroffenen
Patienten führen 180, 225, 254 , ist die Erforschung von Therapieoptionen und Präventionsstrategien
von erheblichem medizinischem Interesse.
Die Biofilmbildung weist eine Zweiphasenkinetik mit einer primären Bindungsphase
und anschließender Akkumulation der Zellen als vielschichtiger Biofilm auf
(Kapitel 1.3, Abbildung 1.1). Dieses wurde in einer Vielzahl von Studien belegt und in
mehreren Übersichtsarbeiten ausführlich dargestellt 97, 169, 176 . Für die Akkumulation ist
das interzelluläre Polysaccharidadhäsin PIA von immanenter Bedeutung. In mehreren
Tiermodellen konnte PIA als Virulenzfaktor für Fremdkörper-assoziierte Infektionen
identifiziert werden 227, 228 . Außerdem konnten Struktur, Funktion und Synthese aufgeklärt
werden 28, 88, 106, 171, 172, 174 , wohingegen die Regulation der PIA Synthese zu Beginn
dieser Arbeit weitgehend unverstanden war.
Die Arbeitsgruppe von Mack et al. hatte mittels Transposonmutagenese in dem
klinischen Isolat S. epidermidis 1457 unter anderem die Biofilm-negativen Mutanten
M12 und M15 generiert 175 . Es konnte gezeigt werden, dass es sich bei den inaktivierten
Genorten um regulative Elemente der Biofilmbildung handelte, während die für die PIA
Synthese verantwortlichen Gene intakt waren (Kapitel 1.4, Abbildung 1.2 und 1.3) 88, 175 .
4.1 Etablierung der Deletionsmutanten des σ B Operons
Die Arbeitsgruppe von Knobloch et al. hatte den PIA- und Biofilm-negativen Phänotyp
der Klasse III Mutante M15 weitergehend analysiert. Die Tn917 Insertion konnte 19
Basen unterhalb des Translationsstarts eines offenen Leserahmens mit hoher Homologie
zu dem ersten Gen rsbU, des σ B Operons von S. aureus und B. subtilis, lokalisiert