Christoph Burgstedt / Shutterstock

Mens immunforsvaret og antibiotika våre begge gjør en god jobb med å hjelpe oss med å bekjempe livstruende infeksjoner, fremveksten av antibiotikaresistens gjør det raskt vanskeligere å kurere vanlige infeksjoner som en gang var lett å behandle. Antibiotikaresistens skjer når bakterier utvikler seg og overlever behandlingene som er designet for å eliminere dem - og deretter reproduserer eller overfører denne motstanden til andre bakterier.

For tiden pågår det mye forskning for å finne måter å forhindre spredning av antibiotikaresistens. Men det er fortsatt mange spørsmål forskerne ikke har svar på. Et slikt spørsmål er å vite hvordan motstand utvikler seg i en person i sanntid. Å vite hva som skjer i kroppen under en infeksjon kan hjelpe oss med å utvikle bedre behandlinger for antibiotikaresistens.

I vår nylig publisert studie, undersøkte vi bakteriepopulasjonen i lungene til en intensivpasient som hadde en lungeinfeksjon forårsaket av en vanlig type bakterier, Pseudomonas aeruginosa. Vi kunne i sanntid observere hvordan både den raske utviklingen av antibiotikaresistente bakterier, sammen med immunsystemets virkning, var viktig for å bestemme utfallet av pasientens infeksjon.

Vi brukte en rekke teknikker og eksperimenter som målte bakterievekst og eventuelle endringer i antibiotikaresistens som skjedde under infeksjonen. Vi parret disse eksperimentene med genom-sekvenseringsteknikker for å identifisere endringer i den bakterielle genetiske koden. Dette fortalte oss hvordan bakteriene utvikler seg, og om den utviklet antibiotikaresistens.

Vi målte også antall immunsystemmolekyler som var tilstede i lungene som det var kjent å kjempe mot Pseudomonas aeruginosa. Prøver fra lungene ble analysert noen få dager - slik at vi i høy oppløsning kunne fange endringene som fant sted. Dette avslørte i enestående detalj hvordan immunforsvaret spilte en rolle i å undertrykke de antibiotikaresistente bakteriene som utviklet seg.

Vi fant ut at bakteriene i lungene ble svært motstandsdyktige mot et av antibiotika som ble brukt for å eliminere dem. Disse bakteriene utviklet motstand ved å mutere og modifisere komponenter i celleveggen deres (det ytre laget som omgir cellen). Noen bakterier ble til og med funnet å ha modifisert et inngangspunkt i celleveggen som ble brukt av antibiotika for å ødelegge dem. Andre ble funnet å ha modifisert et strukturelt element i dette laget.

Mens modifisering av inngangspunktet økte antibiotikaresistensen massivt, gjorde det også bakteriene mindre i form. Dette førte til at de vokste langsommere som et resultat. Disse svært motstandsdyktige bakteriene forsvant raskt fra befolkningen etter avslutningen av antibiotikabehandlingen, erstattet av mer fit og raskere voksende slektninger.

Men bakteriene som bare modifiserte et strukturelt element i celleveggen hadde økt antibiotikaresistens - uten kostnad for deres overlevelse. Faktisk klarte de å vokse raskere. Hvis disse bakteriene ble overført til en annen person, ville de kunne forårsake infeksjoner som er vanskeligere å behandle med antibiotika. Disse bakteriene ble værende i lungene - selv etter at deres mindre passende familier ble erstattet.

Immunsystemet

Her er hvor immunforsvaret var veldig viktig.

Før personen ble behandlet med antibiotika, fant vi ut at populasjonen av bakterier som forårsaket infeksjonen allerede hadde begynt å avta. Dette viste oss at immunforsvaret gjorde jobben sin. Dette gjorde også antibiotika mer vellykket, ettersom de fungerer bedre når de retter seg mot små bakteriepopulasjoner.

Imidlertid dukket bakterieinfeksjonen opp igjen rundt 11 dager etter at den sist ble oppdaget - og med antibiotikaresistente mutanter. Første gang jobbet immunforsvaret sammen med antibiotika. Denne gangen ble ingen nye antibiotika administrert, og forskningen vår avslørte at immunforsvaret var i stand til å bekjempe infeksjonen på egenhånd.

Avgjørende, dette avslørte at naturlig immunitet var i stand til å utslette befolkningen av antibiotikaresistensbakterier som dukket opp etter det første løpet av antibiotikabehandling.

Vi kan ikke være 100% sikre på om de mutante bakteriene ble overført til andre mennesker, men jo mindre tid bakteriene er i høye nivåer i lungene, desto mindre sannsynlig er det at de blir videreført. Slike infeksjoner kan overføres via en pasient som hoster og driver ut bakteriene fra lungene, og så videre.

Våre funn antyder at naturlig immunitet kan undertrykke motstand under infeksjon og begrense overføring av resistente stammer mellom pasienter. I fremtiden kan utnyttelse av denne lenken hjelpe oss med å utvikle nye medisiner for bruk mot skadelige bakterier - og kan hjelpe oss bedre å forhindre spredning av antibiotikaresistente bakterier.

Om forfatterne

Rachel Wheatley, Postdoktor i bakteriell evolusjon, University of Oxford og Julio Diaz Caballero, Postdoktor i mikrobiell genomikk, University of Oxford

Relaterte bøker:

Kroppen holder poengsummen: Hjernens sinn og kropp i helbredelsen av traumer

av Bessel van der Kolk

Denne boken utforsker sammenhengene mellom traumer og fysisk og mental helse, og tilbyr innsikt og strategier for helbredelse og bedring.

Klikk for mer info eller for å bestille

Pust: The New Science of a Lost Art

av James Nestor

Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med å puste, og tilbyr innsikt og teknikker for å forbedre fysisk og mental helse.

Klikk for mer info eller for å bestille

Planteparadokset: De skjulte farene i "sunn" mat som forårsaker sykdommer og vektøkning

av Steven R. Gundry

Denne boken utforsker koblingene mellom kosthold, helse og sykdom, og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.

Klikk for mer info eller for å bestille

Immunitetskoden: Det nye paradigmet for ekte helse og radikal antialdring

av Joel Greene

Denne boken tilbyr et nytt perspektiv på helse og immunitet, og trekker på prinsipper for epigenetikk og tilbyr innsikt og strategier for å optimalisere helse og aldring.

Klikk for mer info eller for å bestille

Den komplette guiden til faste: Helbred kroppen din gjennom periodisk, vekslende dag og forlenget faste

av Dr. Jason Fung og Jimmy Moore

Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med faste og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.

Klikk for mer info eller for å bestille

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.