Ny viden om bakterie er vigtigt skridt i kampen mod antibiotikaresistente bakterier

Forestil dig, du bliver alvorligt syg med en infektion. Normalt går vi til lægen, får ordineret antibiotika og efter 7-10 dage, er vi på højkant igen. Men i dag er der ikke længere garanti for, at behandlingen virker. Infektioner som lungebetændelse, tuberkulose eller blodforgiftninger bliver sværere og sværere at behandle, og ifølge verdenssundhedsorganisationen WHO vil det på sigt koste millioner af menneskeliv, hvis ikke vi finder en løsning på de resistente bakterier.

Når bakterier lykkes med at modstå en antibiotikabehandling, kan det skyldes, at bakterien danner en biofilm af proteiner og sukkerstoffer, som fungerer som et skjold mod antibiotikaet. Og det er netop en del af den forsvarsstruktur, som forskerne nu har afkodet i et nyt studie, fortæller Maria Andreasen, lektor på Institut for Biomedicin på Aarhus Universitet, som er en af forskerne bag studiet:

”Vi har afkodet den molekylære struktur af en vigtig del af en bakterie kaldt S. Aureus. Det er det første detaljerede indblik i, hvordan de her specifikke molekyler danner deres makrostruktur. Ved at forstå strukturerne og hvordan biofilmen dannes, kan vi udvikle nye strategier og behandlingsformer, og måske endda helt forhindre bakterierne i at danne biofilmen.”

Et spørgsmål om liv eller død

Selv om der er zoomet helt ind på molekylære cellestrukturer, så er det et langt større og mere vidtrækkende problem, forskerne forsøger at finde svaret på. Ifølge et studie fra 2022 døde der globalt 1.27 millioner mennesker i 2019 direkte på grund af behandlingsresistente bakterieinfektioner.

Derfor er resultatet fra studiet på Aarhus Universitet og University of Pittsburgh interessant, siger Maria Andreasen.

”Det er første gang, vi har fundet strukturen af hele proteinet fra MRSA-biofilm. Nu kan vi fokusere vores forskning på, hvordan vi eventuelt kan bruge den viden til at finde eller måske udvikle molekyler, som forhindrer dannelsen af biofilmen. Lykkes det, vil det blive lettere at behandle infektioner og bekæmpe den stigende antibiotika-resistens,” siger hun.

Lykkedes det forskningsgruppen, som også består af forskere fra University og Pittsburgh i USA, at nedbryde eller forhindre opbygningen af den beskyttende biofilm, vil det være et afgørende skridt mod at kunne behandle de resistente MRSA-infektioner.

FAKTA

Hvad er en MRSA-bakterie?
MRSA står for Methicillin-resistent Staphylococcus aureus. Det er en type bakterie, der har udviklet resistens over for mange af de almindelige antibiotika, herunder methicillin, penicillin og andre lignende stoffer. Her er nogle nøglepunkter om MRSA:

1. Staphylococcus aureus: En almindelig bakterie, som mange mennesker har på huden eller i næsen uden at blive syge. Men hvis den kommer ind i kroppen gennem sår, kan den forårsage infektioner, som f.eks. bylder, sårinfektioner og i alvorlige tilfælde lungebetændelse eller blodforgiftning.
2. Resistens: MRSA er farlig, fordi den er resistent over for de fleste almindelige antibiotika. Det betyder, at infektioner forårsaget af MRSA er sværere at behandle og kræver stærkere eller mere specifikke typer antibiotika.
3. Hospitaler og sundhedssektoren: MRSA er især et problem på hospitaler og plejehjem, hvor mennesker med svækket immunforsvar, åbne sår eller invasive apparater (som katetre) er mere sårbare over for infektion. Det kan sprede sig hurtigt i sådanne miljøer, hvor mange mennesker er tæt på hinanden.
4. Sundhedsmæssige konsekvenser: MRSA-infektioner kan være meget alvorlige, og i nogle tilfælde livstruende, især hvis infektionen ikke behandles tidligt eller spreder sig til blodbanen eller vitale organer.

Hvad har forskerne afkodet?

Forskere fra Institut for Biomedicin på Aarhus Universitet har, sammen med forskere ved University of Pittsburgh, afkodet den molekylære sammensætning af en vigtig del af bakterien S. aureus biofilm. Specifikt den aggregerede form af PSMα1 som er et funktionelt amyloid. Det er den, som er med til at danne et beskyttende skjold af biofilm, som gør bakterien resistent mod antibiotikabehandlingen.

Hvad kan det betyde for fremtidens behandling af bakterieinfektioner?

Der skal stadig meget forskning til. Men det at kende den præcise opbygning af den molekylære struktur betyder, at forskerne er et skridt nærmere en måde at enten forebygge opbygningen af biofilmen eller udvikle en behandling, som kan trænge igennem den.

Bag om studiet

• Fakta om studietype:  Projektet er grundforskning lavet med hovedsageligt cryo elektron mikroskopi og suppleret med fluorescens spektroskopi og NMR (nuklear magnetisk resonans)
• Samarbejdspartnere: Samarbejdspartnere fra University of Pittsburgh (Umit Akbey, James F. Conway) og fra iNano på Aarhus Universitet (Thomas Boesen og Taner Drace)
• Finansiering: Projektet modtog ekstern finansiering fra University of Pittsburgh School of Medicine, Aarhus Universitets Forsknings Fond og Danish National cryo-EM Facility
• Oplysninger om eventuelle habilitetsproblemer: Ingen
• Læs mere i den videnskabelige artikel:  https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2406775121

Kontakt:

Lektor, Maria Andreasen
Aarhus Universitet, Institut for Biomedicin
Mail: mariaj@biomed.au.dk
Telefon: +4524211421