Development of antibiofilm and antimicrobial strategies in pathogens relevant for developing countries Utveckling av antibiofilm och antimikrobiella strategier för patogener relevanta för utvecklingsländer Infektionssjukdomar är fortfarande en dödsorsak som drabbar människor, och framförallt barn, i utvecklingsländerna. Infektionssjukdomar är ett problem i samhället, men också i sjukhuset.  Bakterier Shigella spp.  och Salmonella enterica serovar Typhi båda orsakar förödande sjukdomar, shigellos och tyfus, främst hos barn i utvecklingsländerna med miljontals fall varje år med kumulativt över 1 miljon dödsfall.  Shigella spp. är orsaken till bakteriell dysenteri eller shigellos, en invasiv gastrointestinal sjukdom, med 80-165.000.000 fall varje år världen över och cirka en miljon dödsfall . Shigella förökar sig intrecellulärt i tarmepitelet och sprider sig från cell till cell i epitelet vilken orsakar en karakteristisk sjukdomsbild med blodig diarré.  S. typhi, på andra sidan, orsakar tyfoid feber , en systemisk sjukdom med 27 miljoner fall per år och uppskattningsvis 217.000 dödsfall årligen hela världen . Dessa siffror gör Shigella spp.  och S. typhi infektioner till de ledande bakteriella orsaker av diarré i världen .  Båda sjukdomarna överförs genom förorenad mat eller vatten. Den hygieniska tillstand särskilt i utvecklingsländerna gynnar spridningen av dessa sjukdomar.  Lunginflammation är en vanlig komplikation hos patienter som kräver mekanisk ventilation, men också ett problem i samhället framför allt hos barn. Prevalens uppskattas varierar mellan 6 och 52 fall per 100 patienter beroende på befolkningsstudier. Klebsiella pneumoniae är den 6: e och 4: e och Enterobacter den 8: e och 5: e vanligaste känsliga och multiresistent patogen som orsakar ventilator associerad pneumoni i utvecklingsländerna.  Det finns många regleringsmekanismer som styr virulens samt spridning av bakterier. En viktig mekanism är, till exempel, cyklisk di-GMP, en nukleotidbaserad intracellulär signalmolekyl.  Den cykliska di-GMP -signalerings nätverk har inte undersökts i Shigella spp. , S. typhi och Enterobacter allts och bara lite i Klebsiella pneumoniae. Trots att den cykliska di -GMP signalerings nätverk är den mest komplexa nätverk av en sekundär budbärare i bakterier tills nu. En fundamental roll och kanske den viktigaste rollen för den cykliska di-GMP nätverket är regleringen av övergången mellan biofilmbildning och motilität samt övergången mellan akut och kronisk infektion. Dessa egenskaper gör att den cyklisk di-GMP -signalerings nätverk kan också vara ett mål för att utveckla nya anti-virulens strategier.  I det här projektet vill vi karakterisera den cykliska di-GMP signalerings nätverk i modell stammar av S. Flexneri, S. Typhi, K. pneumoniae samt E. cloacae med hjälp av bioinformatik, genetiska och biokemiska analyser. Dessutom kommer vi att screena för anti-biofilm och antimikrobiella substanser i en samling av isolerade naturliga isolerade substanser och extrakt från växter och andra naturresurser. De mest effektiva substanser kommer att testas för sin molekylära verkningsmekanism. Effekterna av den cykliska di - GMP-system på biofilm bildning och virulens egenskaper kommer att undersökas med fokus på särdrag nätverkssignalerings mekanismer för den enstaka arten.  Samtidigt kommer kliniska isolat att samlas in i Pakistan och den genetiska grunden för isolat med uttalade virulens fenotyper utredas genom hela genom sekvensering och efterföljande analys av de molekylära mekanismer. Resultaten från detta projekt förväntas identifiera mål för senare utveckling av anti-virulens strategier för stora sjukdomar som drabbar framför allt befolkningen i utvecklingsländerna. Forskare från utvecklingsländerna kommer att ta en mycket aktiv roll i det här projektet, det här projektet hjälper därför också hållbar utveckling i Pakistan. In developing countries, infectious diseases are still a major cause of morbidity or mortality. and in industrialized countries, they contribute to life quality. Biofilm formation is a significant virulence factor in 60-80% of the human microbial infections. Biofilm formation also is a cause of treatment failure, as biofilm forming cells are tolerant to antibiotics and the actions of the immune system. As established antibiotics score mostly insufficient, treatment strategies for biofilm forming bacteria are urgently required. In this project, biofilm formation of relevant pathogens will be analyzed by molecular and system biology methods, a screen for anti-microbial compounds will be performed and the mode of action of anti-microbial compounds will be analyzed on biofilm forming and multdrug resistant bacteria. The study will be extended to clinical isolates to demonstrate generality of the findings.  Pakistani and Swedish scientists’ experts will perform mutually beneficial collaborative research projects, visit to establish novel collaborations on both sides and to exchange ideas and knowledge to educate young researchers to work on basic scientific discoveries of infectious diseases that eventually translated into new therapies. With the support of Swedish research links, reciprocal educational workshops and seminars and hands-on trainings on techniques in infectious diseases will also be organized to establish a long-term research-oriented collaborative network.