Hur vårt immunsystem hjälper oss att bekämpa antibiotikaresistens
Christoph Burgstedt / Shutterstock

Medan vårt immunsystem och antibiotika båda gör ett bra jobb med att hjälpa oss att bekämpa livshotande infektioner, framväxten av antibiotikaresistens gör det snabbt svårare att bota vanliga infektioner som en gång lätt behandlades. Antibiotikaresistens händer när bakterier utvecklas och överlever de behandlingar som syftar till att eliminera dem - och sedan reproducerar eller förmedlar detta motstånd till andra bakterier.

Mycket forskning pågår för närvarande för att hitta sätt att förhindra spridning av antibiotikaresistens. Men det finns fortfarande många frågor som forskare inte har svar på. En sådan fråga är att veta hur motstånd utvecklas inuti en person i realtid. Att veta vad som händer i kroppen under en infektion kan hjälpa oss att utveckla bättre behandlingar för antibiotikaresistens.

I vår nyligen publicerad studie, undersökte vi bakteriepopulationen i lungorna hos en intensivvårdspatient som hade en lunginfektion orsakad av en vanlig typ av bakterier, Pseudomonas aeruginosa. Vi kunde i realtid observera hur både den snabba utvecklingen av antibiotikaresistenta bakterier, tillsammans med immunsystemets verkan, var viktiga för att bestämma resultatet av patientens infektion.

Vi använde ett antal tekniker och experiment som mätte bakterietillväxt och eventuella förändringar i antibiotikaresistens som hände under infektionen. Vi parade ihop dessa experiment med genomsekvenseringstekniker för att identifiera förändringar av den bakteriella genetiska koden. Detta berättade för oss hur bakterierna utvecklas och om det utvecklades mot antibiotikaresistens.

Vi mätte också antalet immunsystemmolekyler som finns i lungorna som var kända för att kämpa mot Pseudomonas aeruginosa. Prover från lungorna analyserades med några dagars mellanrum - så att vi i hög upplösning kunde fånga de förändringar som ägde rum. Detta avslöjade i oöverträffad detalj hur immunförsvaret spelade en roll för att undertrycka de antibiotikaresistenta bakterier som utvecklades.


innerself prenumerera grafik


Vi fann att bakterierna i lungorna blev mycket resistenta mot ett av de antibiotika som användes för att eliminera dem. Dessa bakterier utvecklade resistens genom att mutera och modifiera komponenter i deras cellvägg (det yttre skiktet som omger cellen). Vissa bakterier befanns till och med ha modifierat en ingångspunkt i cellväggen som används av antibiotika för att förstöra dem. Andra befanns ha modifierat ett strukturellt element i detta lager.

Medan modifieringen av ingångspunkten ökade massivt antibiotikaresistens, gjorde det också bakterierna mindre passande. Detta fick dem att växa långsammare som ett resultat. Dessa mycket resistenta bakterier försvann snabbt från befolkningen efter avslutad antibiotikabehandling, ersatt av mer passande och snabbare växande släktingar.

Men bakterierna som bara modifierade ett strukturellt element i deras cellvägg hade ökat antibiotikaresistens - utan kostnad för deras överlevnad. Faktum är att de kunde växa snabbare. Om dessa bakterier överfördes till en annan person skulle de kunna orsaka infektioner som är svårare att behandla med antibiotika. Dessa bakterier stannade kvar i lungorna - även efter att deras mindre passande släktingar byttes ut.

Immunsystemet

Här var immunsystemet väldigt viktigt.

Innan personen behandlades med antibiotika fann vi att populationen av bakterier som orsakade infektionen redan hade börjat minska. Detta visade oss att immunsystemet gjorde sitt jobb. Detta gjorde också antibiotika mer framgångsrika, eftersom de fungerar bättre när de riktar sig mot små bakteriepopulationer.

Bakterieinfektionen dök dock upp igen cirka 11 dagar efter att den senast upptäcktes - och med antibiotikaresistenta mutanter. Första gången fungerade immunsystemet tillsammans med antibiotika. Den här gången administrerades inga nya antibiotika, och vår forskning visade att immunsystemet kunde bekämpa infektionen på egen hand.

Avgörande är att detta avslöjade att naturlig immunitet kunde utplåna populationen av antibiotikaresistensbakterier som uppstod efter den första behandlingen med antibiotika.

Vi kan inte vara 100% säkra på om de mutanta bakterierna överlämnades till andra människor, men ju mindre tid bakterierna har höga nivåer i lungorna, desto mindre sannolikt är det att de kommer vidare. Sådana infektioner kan överföras via en patient som hostar och driver ut bakterierna från lungorna och så vidare.

Våra resultat tyder på att naturlig immunitet kan undertrycka resistens under infektion och begränsa överföringen av resistenta stammar mellan patienter. I framtiden kan utnyttjande av denna länk hjälpa oss att utveckla nya läkemedel som kan användas mot skadliga bakterier - och kan hjälpa oss att bättre förhindra spridning av antibiotikaresistenta bakterier.Avlyssningen

Om Författarna

Rachel Wheatley, Postdoktor i bakteriell evolution, University of Oxford och Julio Diaz Caballero, Postdoktor i mikrobiell genomik, University of Oxford

Relaterade böcker:

Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma

av Bessel van der Kolk

Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.

Klicka för mer info eller för att beställa

Breath: The New Science of a Lost Art

av James Nestor

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.

Klicka för mer info eller för att beställa

Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning

av Steven R. Gundry

Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging

av Joel Greene

Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta

av Dr Jason Fung och Jimmy Moore

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa

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