Biofilme sind organisierte Lebensgemeinschaften von Mikroorganismen wie Bakterien und Pilze, die sich häufig in einer ‚Schleimschicht‘ eingebettet auf Oberflächen ansiedeln. Für Mikroorganismen bietet der Biofilm Vorteile wie leichtere Ernährung und Wachstum, erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Antibiotika und besserer Schutz gegen Angreifer aus dem menschlichen Immunsystem. Biofilme bilden ein sich immer wieder erneuerndes Reservoir von teilweise multiresistenten Erregern. Nach Angaben der National Institutes of Health lassen sich 80 Prozent aller Infektionen auf Biofilme zurückführen.  

Biofilme sind vermutlich die ältesten Lebensgemeinschaften der Erde und sie sind überall. Für Menschen mit einem gesunden Immunsystem ist das Risiko, an einer Biofilm-assoziierten Infektion zu erkranken, relativ gering. Für kranke oder verletzte Menschen besteht allerdings Lebensgefahr durch Biofilme: Die Keime werden vom Immunsystem nicht mehr ausreichend abgewehrt. Sie sind deshalb eine oft nicht mehr behandelbare Gefahr für Patienten auf Intensivstationen und immunsupprimierte Patienten nach Organtransplantationen, onkologischer Chemotherapie oder Eingriffen.

Auf der diagnostischen Seite untersucht das Biofilmzentrum am DHZB operierte Herzklappen mit Verdacht auf Endokarditis, Kunstherz- (VAD – Ventricular Assist Devices) und Schrittmacher-Kabel und beurteilt sie mikrobiologisch. In vielen Fällen werden so Infektionen festgestellt, die der Routinediagnostik entgehen. Dies liegt zum Beispiel daran, dass einige Mikroorganismen nicht oder nur schwer im Labor kultivierbar sind. Andere Gründe sind die Lebensform Biofilm an sich und eine antibiotische Vorbehandlung des Patienten, die den Nachweis durch herkömmliche kulturelle Methoden erschweren können.

Eine erfolgreiche Pathogen-Identifikation ermöglicht eine gezielte Antibiotika-Therapie des Patienten mit deutlich verbesserten Heilungschancen.

Des Weiteren leitet Frau Dr. Moter am Deutschen Herzzentrum das Konsiliarlabor Tropheryma whipplei im Auftrag des Robert Koch-Instituts. T. whipplei ist ein Bakterium, das in seltenen Fällen den Morbus Whipple verursacht, eine Infektionskrankheit, die unbehandelt tödlich verläuft und auch die Herzklappen befallen kann.

Im Bereich der Forschung konnte das Biofilmzentrum Mittel mehrerer großer Förderprogramme mit einer Gesamtfördersumme von über einer Million Euro einwerben. Ziel des im Juli 2017 gestarteten Verbundprojektes iSOLID (Integrated Solutions for Infection Detection) ist es, mit Hilfe digitaler Bilddiagnostik Biofilm-Infektionen schneller und sicherer diagnostizieren und entsprechende Therapieempfehlungen geben zu können. 

Am Verbundprojekt beteiligt sind die HB Technologies AG, die CHILI GmbH, das Biofilmzentrum des Deutschen Herzzentrums Berlin und das Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) durch seinen Projektträger VDI Technologiezentrum GmbH Düsseldorf für drei Jahre gefördert. 

Im Rahmen des vom BMWi-geförderten Programms EXIST-Forschungstransfer wird das Biofilmzentrum bei der Vorbereitung einer Ausgründung für verbesserte Biofilm-Diagnostik unterstützt. Dieses Projekt wird von Frau Dr. Judith Kikhney im Biofilmzentrum geleitet. Eine Anschlussförderung wurde bereits positiv beschieden.

Weitere Forschungsprojekte sind die Entwicklung eines Automaten für die Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) in Kooperation mit der Kölner Firma INTAVIS, die Kombination von FISH mit Histologie, und die Erforschung von Biofilmen auch mit internationalen Kooperationen in weiteren Krankheitsgebieten wie Wunden oder Implantat-Infektionen.

Innerhalb des EU-Programmes der europäischen COST-Action ipromedai ("Improved protection of medical devices against infection") führt das Biofilmzentrum die Arbeitsgruppe Cardiovascular Devices – es übernimmt so eine führende Rolle bei der Entwicklung und Verbesserung von kardiovaskulären Implantaten. 

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