Disse enzymene gjør to helt forskjellige jobber for bakterien: De skaffer dem mat, og de beskytter dem mot immunforsvaret i kroppen din.

Forsker Fatemeh Askarian ved NMBU har funnet ut hvilken rolle enzymene spiller for å hjelpe bakterier som kan gjøre deg syk.

Endret kunnskap om nedbryting av biomasse

Askarian forsker sammen med mannen som oppdaget dem.

– Historien startet for elleve år siden da vi oppdaget disse enzymene, sier professor Gustav Vaaje-Kolstad ved NMBU.

Oppdagelsen endret kunnskapen om hvordan materiale fra dyr og planter – biomasse – brytes ned.

LPMO, heter enzymene. Det står for lytisk polysakkarid monooksygenase.

– Enzymer er små, molekylære maskiner som kløyver eller kutter kjeder av karbohydrater. I cellulose, for eksempel, kutter enzymene opp de lange kjedene slik at bakterier og sopp klarer å spise dem. Sukkeret fra cellulosen blir næring for bakterier og sopp, forklarer Vaaje-Kolstad.

Bakterier ble immune

Så kom Fatemeh Askarian inn i arbeidet, med helt annen ekspertise: Samspillet mellom mennesket og mikrobene.

– Da jeg begynte på prosjektet, visste vi ikke hvilken retning det kom til å gå i. Det eneste vi visste, var at noen studier hadde koblet disse enzymene mot en funksjon i infeksjonssyklusen til sykdomsbakterier. Ingen hadde funnet ut hvordan de fungerte, forklarer hun.

– Ved å studere detaljene i dataene som andre forskere hadde funnet, fant hun mye gjemt informasjon om LPMO-ene, sier Vaaje-Kolstad.

– Vi fant ut at de er til stede i mange sykdomsfremkallende bakterier og at de blir brukt når bakterien kommer i kontakt med vev eller kroppsvæsker. Dette ga oss ideen om å undersøke om LPMO-er kunne hjelpe bakterier å overleve i blod eller lunger, noe som etter hvert viste seg å være riktig, forklarer Fatemeh Askarian.

Multiresistente bakterier

Askarian og Vaaje-Kolstad har sett på bakterien Pseudomonas aeruginosa. Den rammer pasienter med cystisk fibrose (CF) og blir fort antibiotikaresistent.

Over halvparten av CF-pasientene har bakterien i lungene. Den fører til dårligere lungefunksjon og er i verste fall dødelig.

Nylig har bakterien også blitt assosiert med lungeinfeksjoner hos covid-19-pasienter.

– Bakteriene bruker LPMO-enzymene til å beskytte seg selv mot menneskets immunsystem. De hjelper bakteriene å skjule seg slik at immunsystemet ikke oppdager dem, sier Askarian.

Hun forteller videre at hvis vi tar bort enzymet, så klarer ikke bakteriene å overleve i lungene eller i blodet.

– Vi trodde at disse enzymene var viktige bare for å bryte ned biomasse, men takket være det fantastiske arbeidet til Fatemeh og bidragsytere fra forskjellige fagfelt har vi funnet ut hva de betyr for infeksjoner, sier Gustav Vaaje-Kolstad.

Finnes i flere bakterier

LPMO-enzymene finnes i en lang rekke sykdomsbakterier. Håpet er at funnene til Askarian kommer til å gjøre det enklere å bekjempe multiresistente bakterier i fremtiden.

I første omgang har forskerne og samarbeidspartnerne deres publisert en vitenskapelig artikkel om funnene i tidsskriftet Nature Communications.

– Det vi har publisert hittil, er bare en liten del av dataene. Mye av det vi finner, gir oss bare nye spørsmål. Vi kommer aldri til å forstå biologien 100 prosent, men vi arbeider videre for å finne flere svar, fastslår Fatemeh Askarian.

Referanser:

Fatemeh Askarian mfl.: The lytic polysaccharide monooxygenase CbpD promotes Pseudomonas aeruginosa virulence in systemic infection. Nature Communications, 2021. Doi: 10.1038/s41467-021-21473-0

Gustav Vaaje-Kolstad mfl.: An oxidative enzyme boosting the enzymatic conversion of recalcitrant polysaccharides. Science, 2010. (Sammendrag)

Artikkelen er produsert og finansiert av NMBU Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

NMBU er én av 77 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra NMBU:

• 

  Beskjæring av frukttrær: – Treet kan få sjokk og tro det trues på livet

• 

  Forskere vil bruke mikrober til å lage proteiner og omega-3: ­– Enormt og uutnyttet potensial

• 

  Forskere advarer: Det som skjer i de afrikanske fjellene har mye større konsekvenser enn tidligere antatt

• 

  Surøl er ølentusiastenes champagne – nå går det fortere å brygge det

• 

  Snart kan protein­pulveret ditt være dyrket i et laboratorium

• 

  Alger kan gjøre vaskevannet rent

Les flere saker fra NMBU her.