De strijd tegen bacteriƫle biofilm infecties: de nood aan assay standaardisatie en alternatieve behandelingen

Datum: 4 mei 2017

Locatie: UAntwerpen, Campus Drie Eiken, Gebouw Q, Promotiezaal - Universiteitsplein 1 - 2610 Wilrijk (Antwerpen) (route: UAntwerpen, Campus Drie Eiken)

Tijdstip: 16 - 18 uur

Promovendus: Marian Van kerckhoven

Promotor: Louis Maes, Paul Cos

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Marian Van kerckhoven - Departement Biomedische Wetenschappen



Abstract

Bacteriën bestaan niet enkel als vrij-levende micro-organismen maar kunnen zich ook vasthechten aan een oppervlak en een biofilm vormen. De aanwezigheid van een biofilm is vaak de oorzaak van therapiefalen bij bacteriële infecties. Bacteriën in een biofilm zijn immers beschermd tegen het immuunsysteem van de gastheer en vertonen een verhoogde resistentie tegen antibiotica. Biofilms kunnen zich ontwikkelen op zowel abiotische oppervlakken zoals contactlenzen, katheters… maar ook op biotische oppervlakken zoals de slijmvliezen, wonden… Hierdoor zijn deze infecties wijdverspreid en treffen ze elk jaar miljoenen mensen.

Voor het uitbreiden van onze kennis over biofilms en voor de ontwikkeling van nieuwe therapieën zijn goede labomodellen onmisbaar. Daarom focust deze thesis zich op het ontwikkelen en vergelijken van verschillende in vitro biofilmmodellen die vervolgens aangewend worden voor het testen van alternatieve therapieën.

Bij het vergelijken en optimaliseren van verschillende biofilmmodellen werd aangetoond dat biofilmvorming afhankelijk is van omgevingsfactoren. Bovendien is de invloed van omgevingsfactoren op de biofilmvorming stam afhankelijk. Sommige stammen binnen éénzelfde species zijn immers gevoeliger aan deze veranderingen dan anderen. Aangezien experimentele condities verschillen van studie tot studie is het moeilijk resultaten bekomen in verschillende studies te vergelijken en is er nood aan gestandaardiseerde biofilmmodellen. Verder moet men in acht nemen dat de bekomen resultaten enkel gelden voor bepaalde experimentele condities en stammen. Hierdoor is het moeilijk algemene conclusies te trekken.

Doordat biofilminfecties een verhoogde antibioticaresistentie vertonen, is onderzoek naar nieuwe therapieën noodzakelijk. Daarom werd in het tweede deel van dit doctoraat het effect van alternatieve therapieën op bacteriële biofilms onderzocht. Zo werd de anti-biofilm activiteit van Flaminal Hydro®; een alginogel met een enzymcomplex gebruikt bij de behandeling van wonden, getest. tegen Staphylococcus aureus, S. epidermidis en Pseudomonas aeruginosa biofilms, belangrijke veroorzakers van wondinfecties. Zowel de gel met als zonder enzymsysteem werd getest. Een significante daling in S. aureus biofilmmassa na behandeling met Flaminal Hydro® kon waargenomen worden. Voor S. epidermidis en P. aeruginosa werd een daling in biofilmmassa waargenomen na zowel behandeling met Flaminal Hydro® als met de alginogel zonder enzymcomplex. Ook het effect van de probiotische stam Lactobacillus rhamnosus GG op E. coli biofilms, welke een belangrijke rol spelen in katheter-geassocieerde urineweginfecties, werd onderzocht. Het Lactobacillus spent medium was in staat de biofilmvorming te inhiberen terwijl de groei van planktonische bacteriën niet beïnvloed werd. Tenslotte werd een antimicrobieel peptide op S. aureus, S. epidermidis, P. aeruginosa en E. coli biofilms getest. Dit peptide vertoonde echter geen enkele anti-biofilm activiteit.



Link: https://www.uantwerpen.be/nl/faculteiten/faculteit-fbd/onderzoek/doctoraatsverdedigen/