Antibiotikaresistens:Sovende bakterier, der kan overleve lægemiddelbehandling, identificeret

'Søvnceller', som kan overleve doser af antibiotika og ligge og hvile i en dvaletilstand, kan indeholde en nøgle til forståelse af antibiotikaresistens, forskning har fundet.

Dr. Stefano Pagliara, en biofysiker ved University of Exeter, har udviklet en ny måde at identificere celler, der sandsynligvis vil overleve antibiotika, allerede før medicinbehandlingen.

Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet BMC Biologi , lægger grundlaget for at forstå de særlige egenskaber ved bakterier, der kan overleve at blive behandlet med antibiotika, så der kan udvikles nye måder at målrette dem på.

Antibiotikaresistens er en af ​​de mest presserende folkesundhedsudfordringer og truer evnen til effektivt at bekæmpe infektionssygdomme, herunder lungebetændelse og tuberkulose.

Efter dosering af bakterier med ampicillin, Exeter University-holdet fandt, at langt størstedelen af ​​de 1,3 procent af cellerne, der overlevede, var levende, men ikke-voksende.

Dr. Pagliara har kaldt dem 'sovende celler', fordi de ser sovende ud og ligner de celler, der er blevet dræbt af antibiotika, men er potentielt farlige med evnen til at 'vågne op' og geninficere mennesker eller dyr.

Forskerholdet fra Exeter University fandt, at de to typer celler, der overlever antibiotika, 'sovende celler' og persisterceller, har lignende træk, hvilket tyder på, at de to populationer af celler er forbundet. Deres unikke fluorescens betød, at de begge kunne ses, selv før de blev doseret med antibiotika.

Men fordi 'sovende celler' ikke vokser, standarddetektionsmetoder kan ikke differentiere dem fra døde celler, giver det falske indtryk, at langt færre celler har overlevet en antibiotikakur.

Exeter University -teamet, herunder Dr Rosie Bamford og Ashley Smith, brugte en miniaturiseret enhed, som gjorde dem i stand til at isolere og studere enkelte bakterier over tid. Denne enhed kan bruges til at undersøge eventuelle bakterier, der udgør en trussel mod menneskers eller dyrs sundhed.

Brug af fluorescens til at oplyse individuelle celler, de identificerede de levedygtige, men sovende 'sovende celler', som så ud som om de var døde eller døde efter at være blevet behandlet med antibiotika. Den anden type overlevende celler kendt som persisterceller - som tegnede sig for mindre end en tredjedel af de overlevende celler - begyndte at vokse igen, efter at antibiotikaforløbet sluttede.

Celler, der overlever behandling med antibiotika, kan alle i sidste ende dele sig, hvilket fører til tilbagefald af infektioner, samtidig med at risikoen for udvikling af antibiotikaresistens øges.

Dr Pagliara, en lektor i Living Systems Institute ved University of Exeter, sagde:

"Antibiotikaresistens er en af ​​de alvorlige sundhedsmæssige udfordringer i vores alder. Cellerne, vi identificerede, undgår antibiotikabehandling og udgør en alvorlig trussel mod menneskers sundhed. Faktisk er i modsætning til persisterceller, der hurtigt genoptager væksten efter endt antibiotikakur, "søvnceller" forbliver ikke-voksende i længere perioder, og undvige afsløring ved hjælp af traditionelle metoder. "

"Vores forskning skulle gøre det lettere at udvikle biomarkører til at isolere disse celler og åbne op for nye måder at kortlægge den biokemiske sammensætning af bakterier, der kan undslippe antibiotika, så vi kan finde måder at målrette dem effektivt på."

Dr. Pagliara planlægger et program til at identificere og isolere individuelle 'sovende celler' til en grundig analyse med næste generations sekventering for at se, hvordan de udtrykker gener anderledes end dem, der ikke er resistente over for antibiotika.