När antibiotika inte fungerar är så kallad heteroresistens en av förklaringarna. Fenomenet innebär att någon enstaka procent av bakterierna vid en infektion är resistenta, vilket är tillräckligt för att de ska ta över när de känsliga bakterierna slagits ut. Problemet är underskattat, enligt en ny studie.
Vid en misstänkt bakterieinfektion tas prov som analyseras för att bedöma om man kan behandla bakterien med antibiotika (om den är antibiotikakänslig) eller inte (om den är antibiotikaresistent) och vilken sort av antibiotika som fungerar. Så kallad heteroresistens innebär att majoriteten av bakterierna i provet kan behandlas med antibiotika men att det även finns en mycket liten subpopulation (mindre än 1 procent) som är resistent och kan tillväxa trots antibiotikabehandling.
Det har hittills saknats forskning som förklarar de underliggande mekanismer bakom heteroresistens. Tidigare studier hos både människor och djur har visat att heteroresistens kan leda till att antibiotikabehandlingen inte fungerar på grund av att den resistenta subpopulationen tillväxer istället för avdödas.
Heteroresistens vanligt
I en omfattande studie av forskare vid Uppsala universitet tillsammans med kollegor vid Emory University i USA undersökte forskarna både hur vanligt förekommande heteroresistens är i bakterier isolerade från patienter, samt de underliggande genetiska mekanismerna bakom heteroresistens. Man kartlade förekomsten av heteroresistens hos fyra olika bakteriearter som orsakar bakterieinfektioner hos människor mot 28 olika sorters antibiotika. Resultaten visade överraskande att mer än en fjärdedel av de undersökta kombinationerna av bakterie/antibiotika uppvisade heteroresistens.
– Detta tyder på att man tidigare kraftigt underskattat hur vanlig heteroresistens är hos kliniskt viktiga bakterier, säger Hervé Nicoloff, forskare vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala universitet och försteförfattare till studien.
Kopior av restistensgener
Genom olika genetiska undersökningar kunde man också visa att den bakomliggande mekanismen till heteroresistens var en frekvent förekomst av spontana genamplifieringar av olika resistensgener. De bakterieceller som innehöll endast en kopia av dessa gener var känsliga mot antibiotika medan de celler som innehöll flera genkopior var resistenta.
Dessa genamplifieringar är instabila vilket leder till att en resistent bakterie snabbt kan återgå till att bli känslig igen. Denna instabilitet leder till att heteroresistens är svårt att upptäcka och studera, vilket är ett problem för sjukhuslaboratorierna när de ska bestämma huruvida en bakterie är känslig eller resistent mot ett visst antibiotikum. Som ett resultat av detta kan bakterier klassificeras som känsliga fastän de är resistenta, vilket kan leda till att fel antibiotika används och behandlingen misslyckas.
– Det är viktigt att man utvecklar och implementerar användningen av förbättrade metoder för att snabbt kunna identifiera förekomsten av heteroresistens hos bakterier, säger Dan I. Andersson, professor i medicinsk bakteriologi vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala universitet och huvudansvarig för studien.
Kontakt:
Dan I. Andersson, professor i medicinsk bakteriologi vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala universitet, dan.andersson@imbim.uu.se
Studien:
The high prevalence of antibiotic heteroresistance in pathogenic bacteria is mainly caused by gene amplification. Nature Microbiology,
