Die Boehringer Ingelheim Stiftung zeichnet den Mediziner Dr. Michael Kühn und die Biologin Dr. Sabine Muth mit dem Boehringer-Ingelheim-Preis aus. Kühn erhält den Boehringer-Ingelheim-Preis für klinische Medizin. Er hat herausgefunden, dass sich mit einer Kombination zweier Medikamente eine häufige Blutkrebserkrankung wesentlich effektiver behandeln lässt als bisher. Muth erhält den Boehringer-Ingelheim-Preis für theoretische Medizin. Sie hat einen Signalweg entdeckt, über den Bakterien der Darmflora das Immunsystem aktivieren. Die Erkenntnisse haben hohe klinische Relevanz, weil sie neue Möglichkeiten für Therapien eröffnen. Die Preise sind jeweils mit 15.000 Euro dotiert.

Wenn zu Jahresbeginn die Sektkorken knallen, ist die Mikrobe des Jahres 2022 beteiligt: Die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae produziert neben Wein – der Grundlage von Sekt – und Bier auch Kuchen und Brot. Hefen sind winzige Einzeller und zählen zu den Mikroben, auch wenn sie – anders als Bakterien – einen Zellkern besitzen (Eukaryoten). Diese Verwandtschaft mit Menschen macht sie zu einem idealen Forschungsobjekt. Als kleine „Zellfabriken“ stellen sie Medikamente und Rohstoffe in industriellem Maßstab her. Diesen für unseren Genuss und nachhaltige Produktion bedeutenden Mikroorganismus wählte die Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) zur Mikrobe des Jahres 2022.

Sie stehen im Kampf gegen Viren, Bakterien und entarteten Zellen an vorderster Front: die T-Zellen unseres Immunsystems. Doch je älter wir werden, desto weniger T-Zellen produziert unser Körper. Wie lange wir gesund bleiben, hängt also auch davon ab, wie lange sie überleben. Forschende der Universität Basel haben nun einen bisher unbekannten Signalweg aufgedeckt, der T-Zellen lange am Leben erhält.

Antibiotika sind ein erprobtes Mittel, um Patienten bei bakteriellen Infektionen zu heilen. Einige Patienten erleiden allerdings einen Rückfall. Forschende der Universität Basel haben nun herausgefunden, warum einige Bakterien die Antibiotikagabe überleben. Zudem entdeckte das Team, wo sich die Bakterien im Körper verstecken und warum auch die körpereigene Abwehr dabei eine Rolle spielt.

Deutschlands Grundwasser enthält zu viel Nitrat, das auf lange Sicht auch das Trinkwasser gefährdet. Natürlich vorkommende Bakterien können dessen Abbau beschleunigen, solange sie dafür ausreichend organischen Kohlenstoff zur Verfügung haben. Der kann ebenfalls natürlich im Untergrund vorkommen, ist allerdings begrenzt und teilweise schon knapp. Durch verschiedene Substanzen könnte dieses Abbauvermögen aufrechterhalten werden. Ihre Wirkung bei unterschiedlichen Temperaturen hat Felix Ortmeyer untersucht. Sein Ergebnis: Bei der typischen Grundwassertemperatur von etwa zehn Grad Celsius wirkt Ethanol als Kohlenstofflieferant am besten.

Hochschule Furtwangen veröffentlicht weltweit erste molekularbiologische Studie zur bakteriellen Kontamination von Spaltlampen

Spaltlampen gehören zu den wichtigsten Arbeitsgeräten eines Augenarztes oder Optikers. Sie ermöglichen es, ausgewählte Bereiche des Auges vergrößert zu betrachten und auf Erkrankungen zu untersuchen.

Das Bakterium P. aeruginosa verursacht die häufigste Sekundärinfektion bei Krankenhauspatienten mit Grippe, COVID-19 oder Mukoviszidose und ist resistent gegen Antibiotika. Ein anderer bakterieller Krankheitserreger, Vibrio vulnificus, kommt in rohen Meeresfrüchten und Brackwasser vor und kann seltene, aber tödliche Folgen für den Menschen haben. Dabei vergiften die Krankheitserreger die Zellen mit Toxinen, die auch ExoY genannt werden. Im Inneren der Bakterien ist ExoY fast inaktiv, wird aber bis zu 10.000 mal potenter, wenn es erst einmal in die Zelle injiziert wird. Der genaue Mechanismus dahinter war bisher unbekannt.

Forscher des Karolinska Instituts, der Universität Umeå und der Universität Bonn haben eine Gruppe von Molekülen identifiziert, die eine antibakterielle Wirkung gegen viele antibiotika-resistente Bakterien haben. Da die Eigenschaften dieser kleinen Moleküle leicht chemisch verändert werden können, besteht die Hoffnung, neue, wirksame Antibiotika mit geringen Nebenwirkungen zu entwickeln. Die Ergebnisse sind nun im Journal PNAS veröffentlicht.

Die Ursachen für chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (CED), zu denen auch Morbus Crohn und Colitis ulcerosa gehören, sind nach wie vor unbekannt. Obwohl nachgewiesen wurde, dass Gene zum CED-Risiko beitragen, entwickelt nur eine Minderheit der Menschen, die genetische Risikovarianten in sich tragen, die Krankheit. Dies deutet darauf hin, dass andere Umweltfaktoren eine wichtige Rolle bei CED spielen. Forscher des CRTD und der Medizinischen Fakultät der TU Dresden haben nun einen Signalweg identifiziert, der zur Darmentzündung beitragen kann. Sie zeigen, wie ein menschlicher Gendefekt die Anfälligkeit dafür fördert, dass Bakterien Entzündungen im Darm auslösen können.

Dass unterschiedliche Bakterienstämme miteinander interagieren und dabei Stoffe austauschen, ist beispielsweise für die Herstellung von Joghurt oder im Aufrechterhalten unserer gesunden Darmflora essentiell. Wie jedoch suchen sich Bakterien ihre Interaktionspartner aus? Diese Frage hat die Arbeitsgruppe des Ökologen Prof. Dr. Christian Kost an der Uni Osnabrück am Beispiel von Aminosäuren untersucht, die zwischen zwei Bakterienstämmen ausgetauscht werden. Mit Kollegen der Universität Kiel wurde die Studie in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlicht. Die Erkenntnisse tragen wesentlich zu einem besseren Verständnis der Faktoren bei, die die Ausbildung eines Mikrobioms bestimmen.

Forschende aus Tübingen und Heidelberg analysieren Kollateralschäden, die Antibiotika im Darm verursachen – Gegenmittel könnten nützliche Bakterien besser schützen

Hunderte verschiedener Bakterien tummeln sich im Darm eines gesunden Menschen und schützen effizient vor Infektionen. Wird jedoch das Gleichgewicht dieser als Mikrobiota bezeichneten Gemeinschaft gestört – beispielsweise durch eine Antibiotikatherapie -, können Krankheitserreger wie Salmonellen oder multiresistente Krankenhauskeime wie Klebsiella pneumoniae die Oberhand gewinnen – mit zum Teil schweren Folgen für die Betroffenen. DZIF-Wissenschaftler:innen am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) und am Max von Pettenkofer-Institut der LMU München haben aktuell in zwei unabhängigen Studien Bakterienstämme identifiziert, die eine besondere Rolle spielen.

Kann man „nützliche“ Bakterien für sich arbeiten lassen, um Wirkstoffe gegen „schädliche“ Bakterien zu gewinnen? Und wenn ja, wie bringt man die bakteriellen Nützlinge dazu, Nährstoffe aus billigen Holzabfällen zu verwerten? Wie das geht, zeigt ein Forschungsprojekt der Universität Ulm. Den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie ist es gelungen, mit Hilfe gentechnisch veränderter Bodenbakterien (Corynebacterium glutamicum) antimikrobielle Wirkstoffe in Reinform herzustellen. Die so hergestellten Bacteriocine könnten als Antibiotika-Alternative zur Bekämpfung bakterieller Krankheitserreger eingesetzt werden.

• Gluconobacter-Varianten versorgen Fruchtfliegen mit Vitamin B1 – und unterstützt so deren Fortpflanzung
• Bakterien geben Gene zur Vitaminproduktion horizontal weiter
• Forschende nutzen für Analyse genomweite Assoziationsstudie

Sie helfen, den Klimawandel zu mindern und Algenblüten zu verhindern – und sie können laut neuesten Forschungsergebnissen auch die Konzentrationen potenziell gesundheitsschädlicher Bakterien im Meerwasser senken: Seegraswiesen erbringen einer jetzt veröffentlichten Studie von Kieler Forschenden zufolge eine weitere Ökosystemleistung für uns Menschen. Die Ergebnisse liefern einen weiteren Anreiz für den Schutz und die Wiederherstellung dieser lange unterschätzen Ökosysteme in der deutschen Ostsee.

Eine neue Studie im ISME Journal liefert spannende Einblicke in das Leben von Meeresviren während der Frühjahrsblüte in der Nordsee. Vor der Hochseeinsel Helgoland fanden Forschende um Nina Bartlau vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie eine dynamische Virengemeinschaft, die die Sterblichkeit der Bakterien der Nordsee und dadurch den Kohlenstoffkreislauf dieses Lebensraumes stark beeinflussen kann. Sie entdeckten außerdem zahlreiche neue Virenarten, die im Labor isoliert werden konnten.

Am 1. Juli 2021 gründeten die Ceravis AG und das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP ein gemeinsames Joint Venture, die »E-VITA« GmbH. Die Fraunhofer-Ausgründung widmet sich der chemiefreien, nachhaltigen Behandlung von Saatgut und Futtermitteln, um es von krankheitserregenden Pilzen, Bakterien und Viren zu befreien.

Am Samstag, dem 28. August, startet SpaceX in Cape Canaveral mit der Falcon 9-Rakete zur Internationalen Raumstation ISS. An Bord der Dragon-Raumkapsel werden hunderte Proben des Saarbrücker Materialforschers Frank Mücklich und seines Teams mit ins All fliegen: Sie entwickeln neuartige, mit Laserinterferenz strukturierte Oberflächen, die verhindern, dass sich auf ihnen Krankheitskeime ansiedeln und vermehren. ESA-Astronaut Matthias Maurer, selbst Absolvent der Universität des Saarlandes und erster Diplomand von Frank Mücklich, wird die Experimente der Saarbrücker Materialwissenschaft auf der ISS betreuen.

Ein Forschungsteam des Fachbereichs Chemie der Universität Hamburg hat das Membranproteins FoxB in dem Krankenhauskeim „Pseudomonas aeruginosa“ untersucht und herausgefunden, dass es dabei beteiligt ist, Eisen von der Umwelt in die Bakterien zu transportieren. Die Ergebnisse könnten dabei helfen, Antibiotika zielgerichteter in die die Zellen der Keime zu tragen und wurden in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht.

Das Sonnenlicht beeinflusst viele biochemische Abläufe in Pflanzen, Tieren, Pilzen und Bakterien. In zahlreichen Organismen nehmen die Phytochrome, eine spezielle Klasse von Photorezeptoren, rotes oder fernrotes Licht auf und verwandeln es in Signale, die entsprechende physiologische Reaktionen auslösen. In „Nature Communications“ berichtet ein internationales Team mit Wissenschaftler*innen aus Bayreuth über eine überraschende Entdeckung: Zwei bakterielle Phytochrome funktionieren trotz ähnlichen Aufbaus auf entgegengesetzte Weise. Für die Erforschung lichtgesteuerter Prozesse in der Natur und biotechnologischer Anwendungen bieten diese Erkenntnisse neue Anknüpfungspunkte.

Im Badesee können ungebetene Gäste mitschwimmen: Antibiotikaresistente Erreger gibt es nicht mehr nur in Krankenhäusern oder Tierställen, sondern immer häufiger auch in Gewässern. Ein Forschungsteam der Universitäten Marburg (UMR), Duisburg-Essen (UDE) und Hongkong hat verschiedene Erregertypen analysiert und ihre Häufigkeit in über 270 europäischen Süßwasserseen erfasst. Damit ist erstmalig eine Basis geschaffen, die Entwicklung der Keimbelastung in 13 europäischen Ländern zu überwachen. Die Studie ist im Fachmagazin „Environment International“ veröffentlicht.

Bislang wurde angenommen, dass vor allem Cyanobakterien dafür verantwortlich waren, in der Frühzeit unseres Planeten Stickstoff aus der Atmosphäre zu fixieren und dadurch in die Biosphäre einzubringen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen zeigen nun, dass auch Schwefelpurpurbakterien unter Bedingungen wie im Proterozoischen Ozean substanziell zur Stickstofffixierung beigetragen haben könnten.

Der Magenkeim Helicobacter pylori weiß, wie er sich gegen Angriffe des Immunsystems oder durch Antibiotika schützen kann. Einem Forschungs-Team der Uni Würzburg ist es gelungen, neue Details dieser Fähigkeit zu entschlüsseln.

Indem sie eine Symbiose mit einem anderen Organismus eingehen, können Bakterien neue Nahrungsressourcen nutzen. Durch diese Pärchenbildungsstrategie vergrößern sie zumeist auch ihren Lebensraum. Zu diesem Ergebnis kommt die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Christian Kost vom Fachbereich Biologie/Chemie der Uni Osnabrück. Sein Team hatte die Bedeutung partnerschaftlicher Wechselbeziehungen für das Nahrungsmanagement am Beispiel von fünf verschiedenen Bakterienarten untersucht. Die Studie ist unter dem Titel „Obligate cross-feeding expands the metabolic niche of bacteria“ in dem wissenschaftlichen Fachjournal Nature Ecology & Evolution erschienen: https://www.nature.com/articles/s41559-021-01505-0

Dieses Jahr der Pandemie hat uns an unser Zuhause gebunden und daran gehindert, die Welt zu bereisen und Freunde zu treffen. Einige winzige Bakterien im Ozean hatten keine solchen Probleme: Weltweit tun sie sich mit Muscheln aus der Familie der Mondmuscheln zusammen, die unbemerkt im Sand unter blau schimmernden Küstengewässern leben. Diese Partnerschaft ermöglicht den Muscheln eine weltweite Verbreitung. Aber auch die Bakterien kommen weit herum. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen und der Universität Wien zeigen nun im Fachjournal PNAS, dass die bakteriellen Symbionten, die in den Kiemen der Muscheln leben, ohne Grenzen um die Welt reisen können.