Untersuchungen der Wirksamkeit von neuartigen Photo-Bakteriziden gegen planktonische und biofilmbildende uropathogene Bakterien

• Antragstellerin: Professorin Dr. Anzhela Galstyan
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie ; Reproduktionsmedizin, Urologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 388056781

Weltweit leiden heutzutage tausende Patienten an Harnwegsinfektionen. Aktuelle Behandlungen von Harnwegsinfekten basieren auf hohen Konzentration von systemisch angewandten Antibiotika. Ein Nachteil in dieser Behandlung liegt in der geförderten Entwicklung von (Multi)-Resistenzen. Eine Alternative bietet die antimikrobielle photodynamische Therapie; eine nicht-antibiotika-basierte Behandlungsmethode, die uns ermöglicht Infektionen effektiv zu behandeln und die Entwicklung von Multiresistenzen gegen Antibiotika zu hemmen. Eine kombinierte Anwendung eines Photosensibilisators (PS) mit nahem Infrarotlicht zerstört die Mikroorganismen durch Oxidation, hauptsächlich durch Singulett-Sauerstoff. Unser aktuelles Forschungsinteresse zielt auf die selektive und spezifische Bindung von PS an Lipopolysaccharide ab und ergänzt unsere bisherigen Studien zur Entwicklung geeigneter PS für die Photoinaktivierung von Gram-negativen Bakterien. Unser Ziel ist die chemische Struktur von Photosensibilisatoren so zu modifizieren, dass sie schnell, schon in geringen Konzentrationen durch Mikroorganismen effektiv aufgenommen werden und dies selektiv, ohne Schädigung des Wirtsgewebes, töten. Zur Aufklärung der einzelnen Schritte des photoinduzierten Zelltotes werden wir die Proteom-Analyse verwenden. Die erhöhte Resistenz der bakteriellen Biofilme gegen Antibiotika-basierte Behandlungen ist einer der Hauptgründe für erneute Harnwegsinfektionen der Patienten. In diesem Forschungsprojekt wollen wir gebildete Biofilme mit photodynamische Behandlung zersetzen. Darüber hinaus werden wir die Photosensibilisatoren für die Entwicklung von innovativen, selbstregulierten Beschichtungen verwenden, um Katheter-assoziierten Harnwegsinfektionen zu verhindern und zu behandeln. Hierbei sind Studien der photocytotoxische Eigenschaften von Photosensibilisatoren und Modelloberflächen mit einer Reihe von klinisch relevanten gram-negativen Bakterien eingeschlossen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen