Christoph Burgstedt / Shutterstock

Mens vores immunsystem og antibiotika begge gør et godt stykke arbejde med at hjælpe os med at bekæmpe livstruende infektioner, fremkomsten af antibiotikaresistens gør det hurtigt vanskeligere at helbrede almindelige infektioner, der en gang let blev behandlet. Antibiotikaresistens sker, når bakterier udvikler sig og overlever de behandlinger, der er designet til at eliminere dem - og derefter reproducerer eller videregiver denne resistens til andre bakterier.

Der foregår i øjeblikket masser af forskning for at finde måder til at forhindre spredning af antibiotikaresistens. Men der er stadig mange spørgsmål, som forskere ikke har svar på. Et sådant spørgsmål er at vide, hvordan modstand udvikler sig inde i en person i realtid. At vide, hvad der sker i kroppen under en infektion, kan hjælpe os med at udvikle bedre behandlinger for antibiotikaresistens.

I vores for nylig offentliggjort undersøgelse, undersøgte vi bakteriepopulationen i lungerne hos en intensivpatient, der havde en lungeinfektion forårsaget af en almindelig type bakterier, Pseudomonas aeruginosa. Vi var i stand til at observere i realtid, hvordan både den hurtige udvikling af antibiotikaresistente bakterier sammen med immunsystemets virkning var vigtige for at bestemme resultatet af patientens infektion.

Vi brugte en række teknikker og eksperimenter, der målte bakterievækst og eventuelle ændringer i antibiotikaresistens, der skete under infektionen. Vi parrede disse eksperimenter med genom-sekventeringsteknikker for at identificere ændringer i den bakterielle genetiske kode. Dette fortalte os, hvordan bakterierne udvikler sig, og om de udviklede antibiotikaresistens.

Vi målte også antallet af immunsystemmolekyler til stede i lungerne, som man vidste kæmpede mod Pseudomonas aeruginosa. Prøver fra lungerne blev analyseret hvert par dage - så vi i høj opløsning kunne indfange de ændringer, der fandt sted. Dette afslørede i hidtil uset detaljeret, hvordan immunsystemet spillede en rolle i undertrykkelsen af ​​de antibiotikaresistente bakterier, der udviklede sig.

Vi fandt ud af, at bakterierne i lungerne blev meget resistente over for et af de antibiotika, der blev brugt til at eliminere dem. Disse bakterier udviklede resistens ved at mutere og modificere komponenter i deres cellevæg (det ydre lag, der omgiver cellen). Nogle bakterier viste sig endda at have ændret et indgangspunkt i cellevæggen, der blev brugt af antibiotika til at ødelægge dem. Andre viste sig at have modificeret et strukturelt element i dette lag.

Mens modificeringen af ​​indgangspunktet øgede antibiotikaresistensen massivt, gjorde det også bakterierne mindre fit. Dette fik dem til at vokse langsommere som et resultat. Disse stærkt resistente bakterier forsvandt hurtigt fra befolkningen efter afslutningen af ​​antibiotikabehandlingen, erstattet af mere fit og hurtigere voksende slægtninge.

Men bakterierne, der kun modificerede et strukturelt element i deres cellevæg, havde øget antibiotikaresistens - uden omkostninger for deres overlevelse. Faktisk var de i stand til at vokse hurtigere. Hvis disse bakterier blev overført til en anden person, ville de være i stand til at forårsage infektioner, der er sværere at behandle med antibiotika. Disse bakterier forblev i lungerne - selv efter at deres mindre passende slægtninge blev udskiftet.

Immunsystemet

Her er hvor immunsystemet var virkelig vigtigt.

Før personen blev behandlet med antibiotika, fandt vi ud af, at populationen af ​​bakterier, der forårsagede infektionen, allerede var begyndt at falde. Dette viste os, at immunsystemet gjorde sit job. Dette gjorde også antibiotika mere succesrige, da de fungerer bedre, når de målretter mod små bakteriepopulationer.

Imidlertid dukkede bakterieinfektionen op igen omkring 11 dage efter, at den sidst blev opdaget - og med antibiotikaresistente mutanter. Første gang arbejdede immunsystemet sammen med antibiotika. Denne gang blev der ikke administreret nye antibiotika, og vores forskning afslørede, at immunsystemet var i stand til at bekæmpe infektionen alene.

Afgørende for dette afslørede, at naturlig immunitet var i stand til at udslette befolkningen af ​​antibiotikaresistensbakterier, der opstod efter det første behandlingsforløb.

Vi kan ikke være 100% sikre på, om de mutante bakterier blev eller ikke blev videregivet til andre mennesker, men jo mindre tid bakterierne er i høje niveauer i lungerne, jo mindre sandsynligt er det at de videreføres. Sådanne infektioner kan overføres via en patient, der hoster og uddriver bakterierne fra lungerne osv.

Vores fund tyder på, at naturlig immunitet kan undertrykke resistens under infektion og begrænse overførslen af ​​resistente stammer mellem patienter. I fremtiden kan udnyttelse af dette link hjælpe os med at udvikle nye lægemidler til brug mod skadelige bakterier - og kan hjælpe os bedre med at forhindre spredning af antibiotikaresistente bakterier.

Om forfatterne

Rachel Wheatley, Postdoktorforsker i bakteriel evolution, University of Oxford , Julio Diaz Caballero, Postdoktorforsker i mikrobiel genomik, University of Oxford

Relaterede Bøger:

Kroppen holder scoren: Hjernens sind og krop i helingen af ​​traumer

af Bessel van der Kolk

Denne bog udforsker forbindelserne mellem traumer og fysisk og mental sundhed, og tilbyder indsigt og strategier for helbredelse og bedring.

Klik for mere info eller for at bestille

Breath: The New Science of a Lost Art

af James Nestor

Denne bog udforsker videnskaben og praksisen med åndedræt og tilbyder indsigt og teknikker til at forbedre fysisk og mental sundhed.

Klik for mere info eller for at bestille

Planteparadokset: De skjulte farer ved "sunde" fødevarer, der forårsager sygdom og vægtøgning

af Steven R. Gundry

Denne bog udforsker forbindelserne mellem kost, sundhed og sygdom, og tilbyder indsigt og strategier til at forbedre den generelle sundhed og velvære.

Klik for mere info eller for at bestille

Immunitetskoden: Det nye paradigme for ægte sundhed og radikal anti-aldring

af Joel Greene

Denne bog tilbyder et nyt perspektiv på sundhed og immunitet, der trækker på principper for epigenetik og tilbyder indsigt og strategier til at optimere sundhed og aldring.

Klik for mere info eller for at bestille

Den komplette guide til faste: Helbred din krop gennem intermitterende, alternativ-dages og forlænget faste

af Dr. Jason Fung og Jimmy Moore

Denne bog udforsker videnskaben og praksis med faste og tilbyder indsigt og strategier til forbedring af den generelle sundhed og velvære.

Klik for mere info eller for at bestille

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.