– Antibiotika er ikke noe problem hvis doseringen er riktig. Men hvis ikke dosen er høy nok, svarer bakterien med en annen strategi, forklarer Sun Nyunt Wai.

Hun er professor ved Umeå universitet i Nord-Sverige. Sammen med kollegene ved laboratoriet for molekylær infeksjonsmedisin på universitetet (MIMS) har hun for første gang vist hvordan behandling med antibiotika kan føre til at bakterier utvikler motstand mot kroppens immunforsvar.

Resistente bakterier

Bakterier som blir resistente, er ikke noe nytt. Problemet med bakterier som forandrer seg slik at de tåler de medisinene som tidligere drepte bakteriene og gjorde pasienten frisk, blir stadig større.

Resultatet er at det må utvikles nye strategier for å behandle pasientene. Prosjektet ved Umeå universitet er en del av arbeidet for å forstå de molekylære mekanismene som gjør bakterier motstandsdyktige.

Tåler mer

MIMS-forskerne har brukt kolerabakterier i forsøkene sine. Kolera har drept millioner, og er fremdeles et stort helseproblem mange steder i verden. Bakterien som forårsaker den – Vibrio cholerae – er allerede i utgangspunktet svært motstandsdyktig mot antimikrobielle peptider. Disse peptidene er en viktig del av kroppens immunforsvar.

Samtidig er flere forskjellige slike peptider i stand til å arbeide sammen mot bakteriene. Men de svenske funnene viser at vi risikerer at bakteriene klarer å slå tilbake både legemidler og kroppens egne peptider.

– Hvis du behandles med antibiotika, så dreper medisinen bakteriene. Men hvis du får en ikke-dødelig dose antibiotika, så utvikler bakteriene en strategi for å bli resistente.

– Nå viser det seg at den ikke bare blir resistent mot det bestemte legemiddelet, men også mot kroppens egne antimikrobielle peptider, forteller Sun Nyunt Wai.

Lager proteiner

Nøkkelen ligger i membranvesiklene – små sekker på overflaten av bakterienes celler.

Vesiklene kan transportere og lagre forskjellige stoffer. Når kolerabakteriene vokser, er vesiklene fylt av stoffer som kan påvirke og skade vertscellene i menneskekroppen.

Men i dette tilfellet viste det seg at de gjorde mer enn som så. Når bakteriene ble behandlet med lave doser av antibiotikumet polymyxin førte det til at de dannet større vesikler. Dessuten produserte de mer av et protein som kalles Bap1.

– Vi observerte at Bap1 binder seg til strukturer på vesikkeloverflaten og danner molekylære feller. Disse fellene binder svært effektivt de naturlige stoffene som kroppens immunforsvar danner mot mikrober, forklarer Sun Nyunt Wai.

– Det innebærer at kolerabakterien kan stå imot angrepene, ved at den deaktiverer det medfødte immunforsvaret.

Vanligvis gjør peptidene at bakteriene dør før de rekker å forårsake store skader. Men når bakteriene har fått polymyxin i ikke-dødelige mengder, så stenger de istedet peptidene inne og ødelegger dem.

Forskerne har også gjennomført de samme forsøkene med muterte bakterier som ikke produserer proteinet Bap1.

– Da så vi at de muterte bakteriene ikke kunne ødelegge peptidet fra immunforsvaret selv om de hadde fått den samme behandlingen med polymyxin, forteller Sun Nyunt Wai.

Hun mener studien viser klart hvor viktig det er å undersøke mulighetene for kryssresistens som følge av antimikrobielle legemidler.

Referanse:

Marylise Duperthuy, Annika E. Sjöström, Dharmesh Sabharwal, Fatemeh Damghani, Bernt Eric Uhlin og Sun Nyunt Wai, Role of the Vibrio cholerae Matrix Protein Bap1 in Cross-Resistance to Antimicrobial Peptides, Plos Pathogens, oktober 2013