Metabolismus und pH-Modulation in Candiday-Biofilmen

Die Fähigkeit Hyphen auszubilden ist eine wesentliche Voraussetzung für eine normale Biofilmentwicklung. Denn es wurde gezeigt, dass Mutanten, die keine Hyphen ausbilden, nicht in der Lage sind, robuste Biofilme zu produzieren (Ramsdale et al., 2008; Klassert et al., 2014). Im Unterschied zur Flüssigkultur ist in reifen Biofilmen die Diffusion von Nährstoffen, Sauerstoff und Wasser beeinträchtigt. Außerdem sind Biofilme resistent gegenüber antimikrobiellen Substanzen und der Immunantwort des Wirts. Wächst Candida als Biofilm, werden sowohl der Citratzyklus als auch der Amminosäure-Metabolismus aktiviert. Unter diesen Bedingungen ändert sich der pH-Wert und das Hyphenwachstum setzt ein (Kraidlova et al., 2011; Hernday et al., 2013). Alternative Kohlenstoffquellen innerhalb des Wirts, wie Laktat und Galaktose, fördern die Adhärenz von Biofilmen, das Biofilmwachstum und die Verbreitung von Zellen aus Biofilmen (Gutbier et al., 2015). 

Ziel dieses Projekts ist es daher, die Bedeutung von Veränderungen des pH-Wertes und des Metabolismus auf die Biofilm-Bildung, das Wachstum sowie die Verbreitung zu untersuchen. Dafür soll eine Methode etabliert werden, mit der Änderungen des pH-Wertes während des Biofilmwachstums überwacht werden und gleichzeitig der Nährstoffbedarf in diesem Prozess überprüft wird. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, die Stoffwechsel- sowie die pH-Wert-Anpassung bei C. albicans näher zu verstehen.  

C. albicans bildet dicke Biofilme bestehend aus Hefe- und Hyphenzellen, die eingebettet in eine extrazelluläre Matrix sind (A). Unser Ziel ist es zu untersuchen, ob eine pH-Wert-Änderung zur Biofilm-Bildung und-Verbreitung beiträgt. Zur Zeit…

C. albicans bildet dicke Biofilme bestehend aus Hefe- und Hyphenzellen, die eingebettet in eine extrazelluläre Matrix sind (A). Unser Ziel ist es zu untersuchen, ob eine pH-Wert-Änderung zur Biofilm-Bildung und-Verbreitung beiträgt. Zur Zeit entwickeln wir eine Mikroskopie-basierte Methode, um den pH-Wert in C. albicans-Biofilmen zu bestimmen (B).