Wechselwirkungen von Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus und Candida albicans im polymikrobiellen Biofilm

Abstract

Während der Biofilmbildung von Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa mit Candida albicans veränderten sich die Zellzahlen der Mikroorganismen deutlich. Für Staphylococcus aureus und Candida albicans konnten synergistische Effekte beobachtet werden, wohingegen eine Kombination mit Pseudomonas aeruginosa qualitativ und quantitativ kompetitive Folgen hatte. Im polymikrobiellen Biofilm stellt Pseudomonas aeruginosa den dominierenden Mikroorganismus dar. Gegenseitige intermikrobielle physische Wechselwirkungen und Quorum-sensing scheinen dabei eine Rolle zu spielen. In dualen Candida albicans - Staphylococcus aureus - Biofilmen konnte eine starke Zunahme von Staphylococcus aureus - Zellen beobachtet werden. Prostaglandin E2 wurde hierbei als ein Schlüsselmolekül für die stimulierende Wirkung auf das Wachstum und die Biofilmbildung von Staphylococcus aureus identifiziert. Subinhibitorische Konzentrationen von Farnesol bewirkten einen ähnlichen Effekt jedoch in deutlich geringerer Ausprägung. Tyrosol hingegen zeigte keine Wirkung. Mit dem unspezifischen Cyclooxygenasehemmer Indometacin konnte die PGE2-Produktion von Candida albicans in dualen Biofilmen wirkungsvoll inhibiert werden, wodurch eine Hemmung des überproportionalen Wachstums von Staphylococcus aureus erreicht werden konnte. Der gleiche Effekt wurde bei gleichzeitiger Inkubation von S. aureus mit einem PGE2-defizienten C. albicans beobachtet.