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Viren könnten Wasserpflanzen desinfizieren und tödliche Superbugs bekämpfen
Wissenschaftler, die einen Weg entwickelt haben, Viren zu verwenden, um Kolonien der gewöhnlichen krankheitserregenden Bakterien zu töten Pseudomonas aeruginosa, könnte es angepasst werden, um Wasseraufbereitungsanlagen zu desinfizieren und helfen, tödliche antibiotikaresistente Bakterien oder sogenannte "Superbugs" zu bekämpfen.
In einem kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Papier Biotechnologie und BioingenieurwesenZhiqiang Hu, Dozent an der Fakultät für Bauingenieurwesen und Umwelttechnik an der Universität von Missouri, und Yanyan Zhang, ein kürzlich Absolvent der Abteilung, beschreiben, wie sie eine Gruppe von Viren, die Bakteriophagen genannt werden, einsetzen, um bakterielle Biofilme zu zerstören .
Das Wort "Bakteriophage" kommt von Bakterien und der Grieche für verschlingen. Diese Viren greifen Bakterien von innen an. Sie injizieren die Bakterien mit Genen und entführen ihre proteinbildenden Prozesse, um stattdessen das Virus zu replizieren.
Hu sagt in einer Presseerklärung:
"Unser Experiment war das erste, bei dem Bakteriophagen in Verbindung mit Chlor verwendet wurden, um Biofilme zu zerstören, bei denen es sich um Bakterienschichten handelt, die auf einer festen Oberfläche wachsen."
Er erklärt, dass Viren nützliche Werkzeuge zur Zerstörung von Bakterien sind, weil man sie dazu bringen kann, nur die schädlichen auszuwählen und die nützlichen, wie diejenigen, die den Abfall in Wasseraufbereitungsanlagen zersetzen, allein zu lassen.
"Daher könnten Viren eingesetzt werden, um pathogene Bakterien in Wasserfiltern zu beseitigen, die sonst ersetzt werden müssten. Sie könnten das Geld der Steuerzahler sparen, indem sie die Kosten für die Wasserreinigung reduzieren", fügt Hu hinzu.
Bakterien stellen eine echte Herausforderung dar, wenn sie Biofilme bilden, ein wachsendes Problem in vielen Bereichen. Während eine gute Dosis Chlor die in der äußeren Kruste tötet, bleiben diejenigen im Inneren geschützt und überleben, aber wenn Sie die Kolonie mit Bakteriophagenviren infizieren, verbreiten sie sich und erreichen alle Bakterienzellen.
Für ihre Studie verwendeten Hu und Zhang "eine Mischung aus RNA-Bakteriophagen, die aus kommunalem Abwasser isoliert wurden" Pseudomonas aeruginosa Biofilme.
Sie fanden die effektivste Lösung darin, Chlor zusammen mit Bakteriophagen zu verwenden.
Chlor allein tötete nur 40% der Bakterien, Bakteriophagen alleine töteten nur 89%, aber Bakteriophagen und Chlor zusammen beseitigten 97% der Biofilme, an denen sie innerhalb von 5 Tagen nach der Exposition getestet wurden.
"Die konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie, ergänzt durch Elektronenmikroskopie, zeigte, dass die Kombinationsbehandlung zu Biofilmen mit der niedrigsten Zelldichte und Lebensfähigkeit führte", schreiben Hu und Zhang und schlussfolgern:
"Diese Ergebnisse legen nahe, dass die kombinierte Behandlung von Phagen und Chlor eine vielversprechende Methode zur Kontrolle und Entfernung bakterieller Biofilme von verschiedenen Oberflächen ist."
Hu sagt die Methoden, die sie benutzt haben, um das zu töten Pseudomonas aeruginosa Bakterien könnten gegen andere gefährliche Bakterien eingesetzt werden, "auch solche, die eine Resistenz gegen Antibiotika entwickelt haben".
Er erklärt, dass Viren nicht nur besser auf bestimmte Arten von Bakterien abzielen, sondern auch einfacher zu produzieren sind als die derzeit zur Bekämpfung von Biofilmen verwendeten Enzyme.
"Unsere Arbeit hat die Tür zu einer neuen Strategie zur Bekämpfung der Gefahren und Kosten von bakteriellen Biofilmen geöffnet. Der nächste Schritt ist die Erweiterung unseres Experiments in eine Pilotstudie", fügt Hu hinzu.
Geschrieben von Catharine Paddock
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