Zeitschrift für Bakteriologie und Parasitologie

Abstrakt

Eine mögliche Rolle des bakteriellen Biofilms in der Pathogenese der Atherosklerose

Randall D. Wolcott, Joseph J. Wolcott, Carlos Palacio und Sandra Rodriguez

Mehrere Kultur- und molekulare Studien haben das Vorhandensein von Bakterien in atherosklerotischen Plaques nachgewiesen. Obwohl Bakterien in den Plaques vorhanden sind, gibt es kein klares Verständnis oder einen mutmaßlichen Weg, welche Rolle Bakterien, wenn überhaupt, in der Pathogenese von Atherosklerose spielen könnten. Die aktuellen Modelle für die Pathogenese von atherosklerotischen Plaques legen nahe, dass anhaltende Entzündungen ein wichtiger Faktor sind; die möglichen Quellen für diese anhaltende Entzündung sind jedoch begrenzt. Das Konzept der Biofilminfektion, „ein neues Paradigma der bakteriellen Pathogenese“, wird eingeführt, um zu zeigen, dass Bakterien, die in einem Biofilm-Phänotyp-Wachstumsmodus organisiert sind, eine anhaltende hyperinflammatorische Wirtsnische erzeugen. Biofilm erzeugt bei einer Wirtsinfektion eine oxidative Umgebung. Plaqueproben von 10 Patienten wurden untersucht, um 16S rDNA mit 18S rDNA zu vergleichen. Außerdem wurden 4 Proben an 2 verschiedenen Stellen ausgewertet, um die Homogenität der Bakterien innerhalb der Probe zu bewerten. Die 16S rDNA wurde ebenfalls sequenziert, um die vorhandenen Mikroorganismen und ihren relativen Beitrag zur Probe zu identifizieren. Mehrere Proben wiesen große Mengen bakterieller DNA auf. Die räumliche Anordnung der bakteriellen DNA zeigte eine sehr heterogene Verteilung der Bakterien in der Plaque. Eine Heatmap-Datenanalyse zeigt, dass die identifizierten Bakterien für Proben, die an zwei Stellen ausgewertet wurden, eng korrelierten. Bei allen Proben zusammen wurden die vorherrschenden identifizierten mikrobiellen Arten oft mit der Mundhöhle in Verbindung gebracht. Mehrere Proben zeigen bakterielle DNA, die weit über das hinausgeht, was bei Kontamination zu erwarten wäre, was darauf hindeutet, dass sich die Bakterien in der Plaque vermehren könnten. Wenn sich Bakterien in der Plaque vermehren, handelt es sich höchstwahrscheinlich um eine Wachstumsart des Biofilm-Phänotyps. Biofilm ist dafür bekannt, in Wirtsumgebungen eine hyperinflammatorische Reaktion hervorzurufen und ist daher ein Kandidat dafür, der „Motor“ für die anhaltende Entzündung zu sein, die für die Pathogenese von Arteriosklerose notwendig ist.