海角社区

Antibiotikaresistente bakterier er eksperter i at udvikle nye strategier for at undgå at blive dræbt af antibiotika. En sådan bakterie er Pseudomonas aeruginosa, som naturligt findes i jord og vand, men også på hospitaler, plejehjem og lignende institutioner for personer med svækket immunsystem. Mange af de P. Aeruginosa-stammer, der findes på hospitaler, er resistente over for de fleste anvendte antibiotika, og derfor er videnskaben tvunget til konstant at søge efter nye måder at dræbe dem på.

Nu har et hold forskere fra Institut for Biokemi og Molekylær Biologi og Institut for Klinisk Mikrobiologi opdaget en svaghed i P. Aeruginosa – og dermed en potentiel ny måde at angribe den på.

. Forfatterne er Clare Kirkpatrick, Magnus Z. Østergaard, Flemming D. Nielsen og Mette H. Meinfeldt.

Tyk og slimet biofilm

Forskerne har opdaget en mekanisme, der reducerer dannelsen af biofilm på overfladen af P. Aeruginosa. Dannelsen af klæbrig og slimet biofilm er en af de strategier, som bakterier bruger til at beskytte sig mod antibiotika – et trick, der også bruges af P. Aeruginosa.

- Biofilmen kan være så tyk og sej, at antibiotika ikke kan trænge igennem celleoverfladen og nå sit mål inde i cellen, siger Clare Kirkpatrick, forskningsleder på Institut for Biokemi og Molekylær Biologi og tilføjer:

- Måske kan vi en dag blive i stand til farmakologisk at stimulere denne mekanisme og dermed reducere biofilmdannelsen på overfladen af P. Aeruginosa.

Tre nyopdagede gener

Specifikt har forskerne arbejdet med tre nyopdagede gener i en laboratoriedyrket stamme af P. Aeruginosa. Da de overudtrykte generne, s氓 de en st忙rk reduktion af biofilm-dannelse. S忙rligt interessant er, at det system, der p氓virkes af generne, er en del af P. Aeruginosa's kernegenom; det betyder, at systemet er universelt og findes i alle de P. Aeruginosa-stammer, der hidtil er sekventeret.

- Som en del af kernegenomet findes dette system alts氓 i alle unders酶gte stammer af P. Aeruginosa, inklusive mange forskellige stammer, som er fundet i patienter. S氓 der er grund til at tro, at man kan reducere biofilm via dette system i alle kendte stammer af P. Aeruginosa, siger Clare Kirkpatrick.

Bakteriestammer kan mutere hurtigt og individuelt, n氓r de er under pres. Det er ikke ualmindeligt, at patienter p氓 et sygehus er inficeret med forskellige stammer, der reager forskelligt p氓 antibiotika. En patient, der er inficeret med en P. Aeruginosa-stamme kan ogs氓 i f酶rste omgang reagere godt p氓 antibiotikabehandling, men s氓 blive resistent, efterh氓nden som stammen udvikler resistens under behandlingen. Stammer kan mutere, men deres f忙lles kernegenom 忙ndrer sig ikke.

Stressede cellev忙gge

I deres eksperiment aktiverede forskerne systemet til reduktion af biofilm ved at overudtrykke gener. Men de opdagede ogs氓, at systemet naturligt kan blive stimuleret, hvis cellev忙ggen stresses.

- S氓 hvis vi stresser cellev忙ggen, kan der opst氓 en naturlig reduktion af biofilm, hvilket g酶r det lettere for antibiotika at tr忙nge igennem cellev忙ggen, sigerClare Kirkpatrick og tilf酶jer:

- I 酶jeblikket er det ikke s氓 almindeligt at bruge l忙gemidler, der har P. Aeruginosa鈥檚 cellev忙g som m氓l, men m氓ske skulle man begynde at bruge s氓danne l忙gemidler som supplement for at h忙mme produktionen af biofilm og dermed forbedre antibiotikas mulighed for at tr忙nge gennem cellev忙ggen.

 Når man skal bekæmpe skadelige bakterier, gælder det om at finde et sted – et såkaldt target – som man kan ramme effektivt. Der er ikke frit slag; faktisk er der kun et begrænset antal targets i bakteriecellen, man kan angribe. Det skyldes, at man skal gå efter de targets, som bakterie- og menneskeceller ikke har til fælles. Hvis man rammet et target, som bakterie- og menneskeceller har til fælles, vil man skade både bakterie- og menneskeceller.

Targets, som bakterie- og menneskeceller har til fælles, er bl.a. den proces, der sørger for at kopiere DNA og processer, der kontrollerer basal glukose-metabolisme eller cellens respiration.

Blandt de targets, der er unikke for bakterier og dermed kandidater for lægemidler, er forskellige proteinfunktioner – og så er deres cellevæg så forskellig fra menneskecellers cellevæg, at den også ofte er tager for lægemidler.