Bakterier kan ändra form inuti människor för att undvika antibiotika

Bakterier kan ändra form inuti människor för att undvika antibiotika
Forskare har bevis på en annan metod som bakterier använder för att undvika antibiotika. Sirirat / Shutterstock

Den utbredda antibiotikanvändningen är till stor del skylden för uppkomsten av antibiotikaresistenta bakterier, som för närvarande är en av de största hoten till global hälsa. Inte bara orsakar antibiotikaresistens redan ett uppskattade 700,000 dödsfall per år, det har också gjorts många infektioner, inklusive lunginflammation, tuberkulos och gonorré, svårare att behandla. Utan att veta hur man kan hindra bakterier från att utveckla antibiotikaresistens förutsägs det att förebyggbara sjukdomar kan orsaka 10m dödsfall per år genom 2050.

Några av de sätt som bakterier bli resistent mot antibiotika är genom förändringar i bakteriens genom. Till exempel kan bakterier pumpa ut antibiotika, eller de kan bryta ned antibiotika. De kan också sluta växa och dela sig, vilket gör dem svåra att upptäcka för immunsystemet.

Emellertid vår forskning har fokuserat på en annan lite känd metod som bakterier använder för att bli antibiotikaresistenta. Vi har direkt visat att bakterier kan "ändra form" i människokroppen för att undvika att bli riktade av antibiotika - en process som inte kräver några genetiska förändringar för att bakterierna ska fortsätta växa.

Praktiskt taget alla bakterier är omgivna av en struktur som kallas cellväggen. Väggen är som en tjock jacka som skyddar mot miljöspänningar och förhindrar att cellen spricker. Det ger bakterier en regelbunden form (till exempel en stång eller en sfär) och hjälper dem att dela sig effektivt.

Mänskliga celler har inte en cellvägg (eller "jacka"). På grund av detta är det lätt för det mänskliga immunsystemet att känna igen bakterier som en fiende eftersom dess cellvägg är märkbart annorlunda. Och eftersom cellväggen finns i bakterier men inte hos människor, är det ett utmärkt mål för några av våra bästa och mest använda antibiotika, som penicillin. Med andra ord kan antibiotika som riktar sig mot väggen döda bakterier utan att skada oss.

Emellertid kan bakterier ibland överleva utan deras cellvägg. Om de omgivande förhållandena kan skydda bakterierna från sprängning kan de förvandlas till så kallade "L-former", som är bakterier som inte har en cellvägg. Dessa bakterier upptäcktes i 1935 av Emmy Klieneberger-Nobel, som uppkallade dem efter Lister Institute där hon arbetade på den tiden.

I ett labb använder vi ofta socker för att skapa en lämplig skyddande miljö. I människokroppen utlöses typiskt denna förändring i form av antibiotika som riktar sig mot bakteriens cellvägg, eller vissa immunmolekyler - såsom lysozym, en molekyl som finns i våra tårar som hjälper till att skydda oss från bakteriella infektioner.

Bakterier utan cellvägg blir ofta ömtåliga och förlorar sin regelbundna form. Men de blir också delvis osynliga för vårt immunsystem och är helt resistenta mot alla typer av antibiotika som specifikt riktar sig mot cellväggen.

Forskare misstänkte länge att växling i L-form kan bidra till återkommande infektioner genom att hjälpa bakterier att gömma sig från immunsystemet och motstå antibiotika. Det var emellertid svårt att hitta bevis för denna teori på grund av L-formernas svårfångade karaktär och bristen på lämpliga metoder för att upptäcka dem.

Titta på bakterier ändrar form

Vår studie, publicerad i Nature Communications, tittade specifikt på bakteriearter associerade med återkommande urinvägsinfektioner (UTI). Det fann att många olika bakteriesorter - inklusive E. E. coli och Enterococcus - kan verkligen överleva som L-former i människokroppen. Detta är något som aldrig har bevisats tidigare. Vi kunde upptäcka dessa smyga bakterier med hjälp av lysrörssonder som känner igen bakteriell DNA.

Vi testade urinprover från äldre patienter med återkommande UTI genom att odla dem i en petriskål med mycket socker. Denna miljö hjälpte inte bara till att skydda bakterier från sprängning, utan isolerade också de L-formiga bakterierna som fanns i dessa prover. I ett separat experiment kunde vi se att hela processen äger rum i levande sebrafiskembryon i närvaro av antibiotika.


Efter avlägsnande av antibiotikumet transformerades bakterierna tillbaka från L-former till sin vanliga form med cellväggar. (Kredit till Newcastle University, UK)

Det är viktigt att vår studie visar att antibiotika måste testas i tillstånd som är mer reflekterande för människokroppen. De som för närvarande används i det medicinska laboratoriet ger inte tillräckligt skydd för känsliga L-former för att överleva.

Innan vi fullt ut kan förstå hur viktig L-formomkoppling jämförs med andra former av antibiotikaresistens kommer ytterligare forskning med fler patienter att behövas. Det kommer också att vara viktigt att undersöka vilken roll L-former kan spela vid andra återkommande infektioner, såsom sepsis eller lunginfektioner.

Fram till nu har forskning i L-former varit ett kontroversiellt fält, men vårt hopp är att dessa resultat kommer att motivera mer forskning om L-former i sjukdomssituationer. Vårt hopp är att dessa fynd kommer att hjälpa till att hitta ett sätt att rensa dessa smyga bakterier från vår kropp. Att kombinera cellväggsaktiva antibiotika med sådana som skulle döda L-former kan vara en lösning för att bekämpa antibiotikaresistenta infektioner.

Vår kamp med bakterier pågår. När vi tar fram nya strategier för att bekämpa dem, hittar de sätt att bekämpa. Vår studie belyser ännu ett sätt att bakterier anpassar sig som vi måste ta hänsyn till i vår fortsatta kamp med infektionssjukdom.Avlyssningen

Om författaren

Katarzyna Mickiewicz, Newcastle University Research Fellow, Newcastle University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.


Rekommenderade böcker: Hälsa

Färsk frukt RensaFresh Fruit Cleanse: Detox, gå ner i vikt och återställ din hälsa med naturens mest utsökta mat [Paperback] av Leanne Hall.
Förlora vikt och känna dig vibrerande hälsosam när du rensar din toxins kropp. Färsk frukt Rensa erbjuder allt du behöver för en enkel och kraftfull avgiftning, inklusive dag-för-dag-program, läckande recept och råd för övergången från rengöringen.
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.

Trivs matTriva Foods: 200 Växtbaserade recept för Peak Health [Paperback] av Brendan Brazier.
Bygga på den stressreducerande, hälsofrämjande näringsfilosofin som introducerades i hans hyllade veganäringsguide Frodas, professionell Ironman triathlete Brendan Brazier visar nu sin uppmärksamhet på din middagsplatta (frukostskål och lunchbricka också).
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.

Död genom medicin av Gary NullDeath by Medicine av Gary Null, Martin Feldman, Debora Rasio och Carolyn Dean
Den medicinska miljön har blivit en labyrint av interlocking företag, sjukhus och regeringskonferenser, infiltrerade av läkemedelsbolagen. De giftigaste ämnena godkänns ofta först, medan milda och mer naturliga alternativ ignoreras av ekonomiska skäl. Det är död av medicin.
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.


enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}