Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Infeksjonar av sjukdomsframkallande E. coli kan gje magesmerter og diaré.
Infeksjonar av sjukdomsframkallande E. coli kan gje magesmerter og diaré.

Frykta tarmbakterie gjev frå seg hemmelegheiter

Grunnforsking: Med aukande antibiotikaresistens treng vi ny behandling mot sjukdomsframkallande E. coli. Men då må vi forstå meir om korleis bakterien fungerer.

Escherichia coli, meir kjent som E. coli, er ein viktig tarmbakterie hjå menneske og andre dyr. Han bryt ned sukker, produserer K-vitamin som er nødvendig for at blod skal koagulera og finst i slike mengder at døde E. coli-bakteriar utgjer ein tredjedel av avføringa vår.

Men nokre stammer av denne nyttige bakterien er det motsette av nyttige. Dei kan vera direkte livsfarlege.

Eit utbrot av farleg E. coli i Tyskland i 2011 tok livet av rundt 50 personar, og utbrot skjer jamleg fleire stader i verda. I land med dårlegare utbygd helsesystem enn i Europa kan slike utbrot få alvorlege fylgjer.

E. coli-infeksjonar kan enn så lenge behandlast med antibiotika, men antibiotikaresistens er som kjent ein overhengande risiko.

Julia Weikum ved Farmasøytisk institutt på Universitetet i Oslo er blant dei som forskar på moglege alternative angrepsstrategiar. Nyleg tok ho doktorgraden på tema.

Utanfor den eigentlege cella

– Jo meir vi veit om korleis bakteriar fungerer, jo større moglegheiter har vi til å utvikla medisinar mot dei. Sjølv har eg forska på cellemembranen i bakteriar, fyrst og fremst hjå sjukdomsframkallande E. coli, seier ho.

Cellemembranar er ifølge Store medisinske leksikon hinner rundt ei celle. Dei verkar inn på cellenes indre miljø ved at dei slepper næringsstoff inn i cellene og avfallsstoff og andre produkt ut.

Når visse stammer av sjukdomsframkallande E. coli infiserer ein vertsorganisme, festar bakteriane seg til cellene i tarmveggen ved hjelp av eit protein som heiter intimin. Proteinet kan festa seg til bestemde stader, reseptorar, i vertscella.

– Intimin finst i det ytre laget av cellemembranen til bakterien. Det inneheld ein del, eit domene, som ligg utanfor den eigentlege cella. Dette domenet vert omtala som intiminpassasjeren, fortel Weikum.

– Tida vil visa om denne kunnskapen kan brukast tli å utvikla nye medisinar mot E. coli, seier Julia Weikum.
– Tida vil visa om denne kunnskapen kan brukast tli å utvikla nye medisinar mot E. coli, seier Julia Weikum.

Ulike eigenskapar og funksjonar

– Passasjeren består av fem underdomene som dannar ei kjede, og to av dei har det vore forska ganske lite på. Då vi såg nærare på strukturen deira, såg vi at dei hadde ulik grad av form og fleksibilitet.

Dei ulike underdomena har altså noko ulik struktur, sjølv om forskjellane ikkje er veldig store. At basen er meir rigid og dei andre meir fleksible, meiner Weikum kan gje intimin større rekkjevidde og radius.

Då vert det sannsynlegvis lettare for intimin å binda reseptoren sin til tarmveggen.

– Fram til no har ein sett på underdomena som ganske like kvarandre, som ei kjede av delar utan store forskjellar. Men vi har vist at desse delane har ulike eigenskapar og dermed etter alt å døma ulike funksjonar.

– Dette har betydning når ein skal utvikla medisinar mot E. coli-infeksjonar, men ein har alt begynt å bruka intimin i bioteknologi i andre samanhengar. Kunnskapen vil vera til nytte når ein skal få ting til å festa seg på celleveggar.

Potensielt mål for framtidige medisinar

Eit anna område som fyrst dei siste par åra har fått merksemda til forskarane, er rolla magnesium spelar som forsvar for bakteriar mot det som ekspertane kallar makrofagar.

Makrofagar er ein type kvite blodceller som tek opp i seg bakteriar og døde cellerestar og er dermed både reinhaldarar og ein del av immunsystemet til kroppen.

– Makrofagane angrip bakteriane ved å hemma tilgangen deira til magnesium. Eit av mottrekka til bakteriane er eit protein med namnet Magnesium transporter A, forkorta MgtA, fortel Julia Weikum.

– Dermed kan MgtA verta eit potensielt mål for framtidige medisinar. Men dit er det langt fram, kanskje kjem det ikkje til å skje. Førebels utvidar vi fyrst og fremst kunnskapen vår. Tida vil visa om det openberrar seg nye forskingsområde som ser lovande ut, seier ho.

Referanse:

Julia Weikum: Bacterial protein systems at the membrane interface: Structural and biophysical studies of the E.coli adhesion receptor intimin and the magnesium transporter MgtA. Doktoravhandling ved Universitetet i Oslo, 2020. Samandrag.

Powered by Labrador CMS