Forskere identificerer, hvordan harmløse tarmbakterier 'bliver dårlige'

I et betydeligt gennembrud har et hold af internationale forskere, inklusive forskere fra Max Delbrück Center for Molekylær Medicin (MDC), opdaget, hvordan harmløse tarmbakterier kan blive sygdomsfremkaldende patogener. Undersøgelsen, der er offentliggjort i tidsskriftet "Nature", kaster lys over mekanismerne bag transformationen af ​​kommensale bakterier til skadelige angribere, hvilket baner vejen for nye terapeutiske strategier til at bekæmpe infektionssygdomme.

Kommensale bakterier er de billioner af mikroorganismer, der opholder sig i den menneskelige krop uden at forårsage nogen skade. Faktisk spiller de en afgørende rolle i at opretholde sundheden ved at hjælpe fordøjelsen, syntetisere vitaminer og uddanne immunsystemet. Men under visse omstændigheder kan disse gavnlige bakterier blive til patogener, hvilket fører til infektioner og sygdomme.

Forskerholdet fokuserede på en specifik type tarmbakterier kaldet Enterobacteriaceae, som omfatter almindelige indbyggere som Escherichia coli (E. coli). Disse bakterier er normalt harmløse, men de kan forårsage livstruende infektioner hos immunkompromitterede personer, eller når de bryder tarmbarrieren og trænger ind i andre dele af kroppen.

Ved hjælp af en kombination af genetiske og molekylære teknikker identificerede forskerne en nøgle genetisk switch, der styrer transformationen af ​​Enterobacteriaceae fra harmløse kommensale bakterier til sygdomsfremkaldende patogener. Denne switch er reguleret af et protein kaldet Fis, som fungerer som en masterregulator for genekspression.

Når Fis er i sin aktive form, holder det ekspressionen af ​​virulensgener i skak, hvilket forhindrer bakterierne i at forårsage sygdom. Men når Fis inaktiveres eller dets aktivitet reduceres, frigøres ekspressionen af ​​virulensgener, hvilket fører til produktion af toksiner og andre faktorer, der gør det muligt for bakterierne at invadere og forårsage sygdom.

Forskerne fandt også ud af, at visse miljøfaktorer, såsom antibiotika, kan påvirke aktiviteten af ​​Fis og fremme omdannelsen af ​​kommensale bakterier til patogener. Antibiotika kan forstyrre den sarte balance i tarmmikrobiotaen, hvilket tillader skadelige bakterier at formere sig og potentielt føre til infektioner.

Denne opdagelse åbner nye veje for udvikling af terapeutiske strategier til bekæmpelse af infektionssygdomme. Ved at målrette Fis-proteinet eller den genetiske switch, det kontrollerer, kan forskere muligvis forhindre omdannelsen af ​​harmløse tarmbakterier til patogener og reducere risikoen for infektioner, især hos sårbare individer.

Undersøgelsen fremhæver vigtigheden af ​​at opretholde en sund balance mellem tarmmikrobiota og de potentielle konsekvenser af at forstyrre denne ligevægt. Ved at forstå de mekanismer, der ligger til grund for transformationen af ​​kommensale bakterier til patogener, kan forskere bane vejen for mere effektive terapeutiske interventioner og forbedrede patientresultater.