Bakterier kan angripas av virus, men de ger sig inte utan kamp. Forskare vid Umeå universitet kan nu visa att speciella gener i bakterier kan blockera virusets förmåga att föröka sig och sprida infektion. Men samma försvarsmekanism kan också bidra till utvecklingen av antibiotikaresistens.
Staphylococcus aureus – gula stafylokocker – är en vanlig bakterie som inte behöver vara farlig, men vid lunginflammation eller septisk chock kan den vara dödlig. En del av dessa bakterier har blivit multiresistenta mot antibiotika, vilket gör dem till ett stort hot mot folkhälsan. I vissa länder är en fjärdedel av de gula stafylokockerna multiresistenta. Andelen i Sverige är än så länge cirka en procent.
I en studie har forskare vid Umeå universitet undersökt bakterien för att bättre förstå mekanismerna bakom resistensen.
Virus är bakteriernas fiender
Bakterierna är själva sårbara för en typ av virus som kallas bakteriofager, eller fager. Under evolutionen har bakterier och fager genomgått en kapprustning, där fager infekterar bakterier som sedan utvecklar nya försvar för att motstå attackerna.
– En möjlighet att bekämpa antibiotikaresistens kan vara att man använder virus för att slå ihjäl bakterier, men vilka system bakterier använder för att försvara sig mot virus har varit okänt. Att förstå det systemet öppnar upp för forskning om hur vi kan bryta ner försvaret så att allvarliga infektionssjukdomar kan behandlas också i framtiden, säger Ignacio Mir-Sanchis, forskare vid Umeå universitet, i ett pressmeddelande.
Försvarsförmåga kan bidra till resistens
Mycket av bakteriernas försvar finns i en del av deras arvsmassa som enkelt kan överföras mellan bakterier. Denna del, kallad mobilomet, kan ge bakterierna nya egenskaper. Harmlösa bakterier kan bli farliga eftersom mobilomet ofta innehåller gener för att producera toxiner, giftiga ämnen, men även antibiotikaresistens.
Forskargruppen har med hjälp av kryoelektronmikroskop identifierat specifika gener i Staphylococcus aureus mobilom som ger immunitet mot fager. Dessa gener stör fagernas förmåga att spridas och föröka sig. Därmed blockeras fagens förmåga att infektera fler bakterier.
– Upptäckten av den här processen kan bli en dörröppnare för att förstå flera aspekter av hur bakterier orsakar sjukdomar. Vi förstår nu bättre hur resistenta bakterier försvarar sig mot virus. Eftersom dessa uppsättningar av gener också kodar för toxiner och antibiotikaresistensgener, kan det visa sig att detta är en viktig pusselbit i kampen mot antibiotikaresistens, säger Ignacio Mir-Sanchis.
Vetenskaplig artikel:
Phage parasites targeting phage homologous recombinases provide antiviral immunity, Nature Communications.
