Bakterien können aufrecht gehen, haben US-Forscher beobachtet: Unter bestimmten Bedingungen richten sich die stäbchenförmigen Einzeller aus ihrer normalerweise eher liegenden Position auf und bewegen sich mit Hilfe fadenförmiger Anhängsel über eine Oberfläche. Sie nutzen diese Art der Fortbewegung vor allem, um ihre direkte Umgebung zu erkunden. Das Kriechen im Liegen dient dagegen eher dazu, sich zielgerichtet in eine Richtung zu bewegen, schließen die Wissenschaftler aus ihrer Beobachtung. Sie hoffen, mit Hilfe der Bewegungsmuster in Zukunft besser verstehen zu können, wie sich die Bakterien zu den gefürchteten Biofilmen zusammenrotten. Diese Mikrobengemeinschaften lassen sich nur schwer mit Antibiotika bekämpfen und spielen beispielsweise bei chronischen Infektionen eine wichtige Rolle.
Pseudomonas aeruginosa, die jetzt von den Forschern untersuchte Bakterienart, ist ein bekannter und gefürchteter Krankenhauskeim: Während die Mikroben bei Menschen mit intaktem Immunsystem selten Krankheiten verursachen, können sie bei Patienten, deren Immunsystem bereits geschwächt ist, Infektionen verursachen – beispielsweise in Wunden, in den Harnwegen oder der Lunge. Die Behandlung ist oftmals langwierig und schwierig, weil viele Antibiotika dem Bakterium nichts anhaben können. Ein Grund für die enorme Widerstandsfähigkeit des Keims ist seine Fähigkeit, Biofilme zu bilden. In solchen Gemeinschaften sind die Mikroben durch eine Schleimschicht geschützt, so dass sie selbst in Desinfektionsmitteln und Haarshampoos überleben können.
In der aktuellen Studie war es das Ziel der Wissenschaftler, die Entstehung dieser Biofilme besser zu verstehen. Mit Hilfe eines Mikroskops beobachteten sie das Verhalten von Pseudomonas und werteten die Daten mit dem Computer aus.
Dabei zeigte sich, dass sich einzelne Pseudomonas-Bakterien vor der Bildung eines Biofilms aufrecht auf ihr schmales Ende stellen und sozusagen vorwärts gehen. Auf diese Weise können sie sich schnell fortbewegen und auf dem Untergrund in verschiedene Richtungen verteilen. Der aufrechte Gang wechselte mit einem Kriechen ab, mit dem sich die Bakterien zwar nicht so schnell, dafür aber zielgerichtet fortbewegen konnten. Beide Bewegungsarten helfen den Mikroben dabei, über einen festen Untergrund zu wandern und sich schließlich zu einem Biofilm zusammenzuschließen, sind die Forscher überzeugt.
Gehen und Kriechen sind übrigens nicht die einzigen Fortbewegungsarten, die Pseudomonas beherrscht: Die Mikroben können mit Hilfe ihrer Zellanhängsel auch schwimmen, sich ruckartig nach vorne schieben und in der Gruppe zusammen mit anderen Bakterien ausschwärmen.
Maxsim Gibiansky (University of California, Los Angeles) et al.: Science, Bd. 330, S. 197 dapd/wissenschaft.de ? Meike Simann
