27. April 2024

Freunde und Feinde der Legionellen: ein Blick in Ihre Dusche

Legionellen leben nicht isoliert, sondern teilen sich den verfügbaren Raum in Biofilmen mit vielen anderen Mikroorganismen. Ihre Interaktionen mit diesen Organismen könnten wichtige Erkenntnisse über die Persistenz und Ausbreitung von Legionellen liefern. Unsere veröffentlichte Studie charakterisiert die mikrobiellen Gemeinschaften (Bakterien und Protisten) von 85 Duschschlauch-Biofilmen und analysiert ihre Beziehungen zu Legionellen.
 
In der Vergangenheit wurde der Grossteil der Legionellen-Forschung an Reinkulturen durchgeführt. Diese Studien vernachlässigten daher die Wechselwirkungen, die Legionellen mit anderen Mikroorganismen haben könnten. Inzwischen ist bekannt, wie wichtig mikrobielle Interaktionen sind und wie sie das Auftreten und Verhalten der verschiedenen Arten in einem Biofilm beeinflussen. Da dies auch Auswirkungen auf die Persistenz und Vermehrung von Legionellen hat, haben wir diese Zusammenhänge genauer untersucht.
 
Dazu sammelten wir 85 Duschschläuche aus einem einzigen Gebäude, in dem es in der Vergangenheit Probleme mit Legionellen Kontaminationen gab. Nachdem wir sie aufgeschnitten und den Biofilm in unserem Labor extrahiert hatten, gewannen wir die DNA aller im Biofilm lebenden Mikroorganismen und sequenzierten sie. Anhand dieser DNA identifizierten wir die in jeder Probe vorhandenen Organismen und konnten uns so einen Überblick über die in den Duschschläuchen lebenden Gemeinschaften (Bakterien und Protisten) verschaffen. Anschliessend wendeten wir statistische Verfahren an, um mögliche (positive oder negative) Assoziationen zwischen bestimmten Organismen und Legionellen in unseren Proben zu ermitteln:
1) Wir erhielten einen Einblick in das mikrobielle Umfeld, das Legionellen begünstigt.
 2) Wir haben festgestellt, dass verschiedene Legionellen-Arten dieselben Duschschlauch-Biofilme bewohnen.
3) Wir haben „Freunde und Feinde“ von Legionellen ausfindig gemacht, was in Zukunft für die Entwicklung eines probiotischen Ansatzes für Wasser nützlich sein könnte.
 
Diese Studien und Analysen erleichtern das Verständnis der Ökologie der Legionellen, was die Kontrolle und Überwachung des Erregers der Legionärskrankheit vereinfachen kann.
 
Alessio Cavallaro ist Doktorand im 4. Jahr in der Gruppe für Trinkwassermikrobiologie an der Eawag. Er ist ausgebildeter Biotechnologe und interessiert sich für verschiedene Aspekte der mikrobiellen Ökologie und Genetik. Im Rahmen des LeCo-Projekts untersucht er, wie Legionellen mit anderen Mikroorganismen interagieren und versucht, Anti-Legionellen-Bakterien bzw. – Verbindungen – als alternative Strategie zur Kontrolle dieses Krankheitserregers – in der Umwelt zu finden.

Link Publikation: Legionella relative abundance in shower hose biofilms is associated with specific microbiome members | FEMS Microbes | Oxford Academic (oup.com)