Uthålliga bakterier försvårar antibakteriell behandling

Bakteriell uthållighet är ett nytt fenomen som kan förklara hur bakterier anpassar sig för att överleva antibiotikabehandlingar. En grupp forskare vid Uppsala universitet har studerat hur enskilda bakterier reagerar när de utsätts för olika antibakteriella preparat. Resultatet understryker vikten av att inte slarva med antibiotikakuren.

Att bekämpa bakteriesjukdomar är en konstant kapprustning mellan den medicinska vetenskapen som utvecklar nya behandlingar och de sjukdomsalstrande bakterierna som ständigt förändras för att kunna överleva även i närvaro av antibiotika.

När man påbörjar en antibakteriell behandling gör den höga koncentrationen antibiotika att de flesta bakterier dör eller slutar växa nästan omedelbart. Därför känner du dig ofta bättre bara någon dag efter att behandlingen inletts. Vad en grupp Uppsalaforskare nu har kunnat visa är att en liten del av bakterierna ofta fortsätter att växa, ibland upp till 10 generationer.

Dessa bakterier är inte resistenta. Att de kan fortsätta dela sig trots att de utsätts för en relativt hög koncentration antibiotika är ett resultat av naturlig variation i bakteriestammen. Men varje celldelning ger bakterien en chans att förändras genetiskt på ett sätt som gör att bakterien till slut blir resistent. Det händer dock ganska sällan och om man fortsätter äta sin antibiotikakur till sista pillret har man en god chans att bli av med infektionen för gott.

– Det här är ett nytt begrepp som vi kallar bakteriell uthållighet, eller perseverans. Perseverans beskriver hur en liten grupp bakterier med slumpmässiga förutsättningar att fortsätta växa kan samla på sig extra många mutationer. Om de har tur, och patienten otur, gör en av dessa mutationer att de kan tolerera antibiotikan, säger Gerrit Brandis, forskare i gruppen.

Ofta när man studerar bakterier tittar man på hur bakterierna reagerar som population, det vill säga man tittar på väldigt många bakterier samtidigt. Eftersom de uthålliga bakterierna är väldigt få har dessa därför flugit lite under radarn. I Johan Elfs labb vid Uppsala universitet har man specialiserat sig på att studera individuella bakterier och hur de reagerar på olika stimuli, till exempel antibiotika. Med hjälp av mikrofluidiska odlingskammare och AI-baserade bildanalysalgoritmer kan de följa den individuella tillväxten hos tiotusentals bakterier samtidigt.

– Det är ett väldigt kraftfullt verktyg. Det visar på vikten att inte dra alla över en kam, även när det gäller bakterier, säger Johan Elf som är professor vid institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Uppsala universitet och har lett studien.

Brandis et al. (2023) Antibiotic perseverance increases the risk of resistance development, PNAS, DOI: 10.1073/pnas.2216216120

För mer information kontakta: Johan Elf, institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Uppsala universitet, tel: 070-9803135 e-post: Johan.Elf@icm.uu.se