Forschungsthematik

Bakterien kommen überall vor, in der Umwelt aber auch im Krankenhaus. Sie haften an unseren Händen und an Oberflächen wie Türklinken und Instrumenten, und sie finden sich in Wasser- und Filtersystemen sowie in Trinkwasserproben. An diesen ungewöhnlichen Orten schaffen sie es neue Überlebensstrategien zu entwickeln und zu überleben. So leben im wässrigen Milieu neben harmlosen Bakterien auch viele Krankheitserreger, die sich vermehren und ausbreiten und sogar Infektionen verursachen können. Um Menschen vor diesen Krankheitserregern zu schützen, müssen Fragen beantwortet werden, die die Virulenz und Pathogenität der Erreger betreffen. Dafür werden in der AG Kuczius die Keime mit neuartigen und weiterentwickelten Methoden erfasst und identifiziert und mikrobiologisch und biochemisch charakterisiert, um neue geeignete hygienische und technische Präventions-Strategien von wasserbürtigen Infektionen zu entwickeln und den Gegebenheiten anzupassen.

Pseudomonas aeruginosa ist ein gefürchteter Erreger von Krankenhausinfektionen, der häufig als Kontamination in Kaltwassersystemen, insbesondere von Neubauten, auftritt. Dieser Keim bildet Biofilme, nutzt diese als Schutzraum und kann sich somit im Wassersystem dauerhaft festsetzen. Einmal eingenistet im Biofilm, ist der Keim nicht nur problematisch nachzuweisen sondern auch besonders schwierig zu beseitigen. In unserer Arbeitsgruppe beschäftigen wir uns einerseits mit der Entwicklung und dem Einsatz neuartiger sensitiver und spezifischer Nachweismethoden sowie mit der Bildung des Biofilms auf verschiedenen Oberflächen mit dem Ziel Systeme zu entwickeln, die hygienisch sicher sind.

Legionella-Infektionen sind bekannt geworden durch die Legionärskrankheit, eine gefährliche infektiöse Lungenentzündung. Neben einzelnen Infektionsgeschehen kommt es auch immer wieder zu einer verstärkten Ausbreitung der Erreger wie es der Ausbruch in Warstein vor wenigen Jahren zeigte. Legionellen kommen als Wasserbakterien in der Natur vor, haben sich aber im Zuge der Industrialisierung in Wasserversorgungs- und sogar Heizungssystemen angesiedelt. Sie sind heute zu gefährlichen Problemkeimen geworden, die jährlich viele Infektionen beim Menschen verursachen, wobei die Zahl nicht diagnostizierter Fälle weitaus höher liegen dürfte als die bekannten Fälle. In unserer Arbeitsgruppe arbeiten wir an einer schnelleren und effizienteren Legionellen-Diagnostik  sowie an Verfahren um Legionellen leichter anzüchten zu können, um Kontaminationen schneller begegnen und Menschen besser schützen zu können. Dazu zählt auch der Nachweis von denjenigen Bakterien, die zwar leben, jedoch auf den Nährböden nicht mehr kultivierbar sind und somit in Routineuntersuchungen nicht erfasst werden können. In diesem Zusammenhang gehen wir der Frage nach, ob und wie infektiös diese Keime noch sein können und verfolgen das Ziel einer Risikobeurteilung über der Gefährlichkeit der Bakterien in diesem Zustand.

Bei Coliformen und Escherichia coli-Bakterien zeigt sich das Problem der Verbreitung und Zunahme von Antibiotika-Resistenzen und der Ausprägung von Multiresistenzen. Nicht nur in Kliniken sind diese resistenten Bakterien gefürchtet, sondern man findet sie mittlerweile auch in der Umwelt und in Gewässern. Daher beschäftigen wir uns mit der Expression und den Aktivitäten von ß-Laktamasen, den Enzymen, die die Resistenzen gegen bestimmte Antibiotika verursachen. Das Ziel unserer Untersuchungen besteht in der Entwicklung von Mechanismen, die zu einer Inhibition der enzymatischen Aktivität im lebenden Organismus führen.

Weiterhin erweitern wir stetig unser Bestimmungsspektrum auf chemischer Ebene. Derzeit arbeiten wir unter anderem an der Entwicklung eines sensitiven und spezifischen Nachweises von Medikamentenrückständen und endokriner Substanzen im Wasser. Weiterhin untersuchen und identifizieren wir physikalische und chemische Wasserparameter, die einen Einfluss auf die Empfindlichkeit der Nachweissysteme haben, und wir entwickeln Mechanismen, die diese Wirkung aufheben.