Ny forbindelse kan forhindre bakterier i at forårsage sygdom

En undersøgelse offentliggjort i Journal of Biological Chemistry er den første til at beskrive en signalvej, der påvirker kommunikationen - en proces kaldet quorum sensing - mellem Streptococcus bakterieceller.

Denne type bakterie er ansvarlig for sygdomme som halsbetændelse, skarlagensfeber, og nogle tilfælde af bløddelsinfektioner og lungebetændelse. I ekstreme tilfælde, eller når bakterier bliver resistente over for antibiotika, disse almindelige, men alvorlige infektioner kan føre til døden.

Forskere fra University of Illinois i Chicago, der skrev papiret, har studeret Streptococcus-bakterier og har antaget, at quorum-sensing-veje er ideelle lægemiddelmål til at manipulere bakteriel aktivitet og undertrykke virulens.

"Kvorumssansning er, hvordan bakterier regulerer deres adfærd som et kollektiv, " sagde Michael Federle, tilsvarende forfatter på undersøgelsen. "Denne sociale regulering kan give mange fordele for bakterier og, i tilfælde af dårlige bakterier, kan hjælpe med at fremme overlevelse og hjælpe med at forsvare sig mod immunsystemet."

Det er grunden til, at Federle og hans team har udviklet et værktøj til at hjælpe med at studere quorum-sensing-signalvejene. Deres teknologi giver dem mulighed for nemt at overvåge specifikke genaktiviteter, og om kemikalier eller andre forhold påvirker genekspression.

Ved at bruge denne teknik, UIC-forskerne har låst op for en del af kommunikationsprocessen og identificeret et lille molekyle, der fremmer kvorumsansning hos streptokokker. Dette molekyle stabiliserer det kemiske signal - kaldet et feromon - der overføres mellem celler. Mere specifikt, forbindelsen virker ved at blokere det enzym, der ellers ville nedbryde feromonet, før det kan levere en besked, dermed fremme dens evne til at fungere som et signal.

"Vi identificerede et molekyle, der forstyrrer inhibering af signalering, " sagde Federle, lektor i medicinsk kemi og farmakognosi ved UIC College of Pharmacy. "Nu hvor vi identificerede denne vej og denne kemiske forbindelse, vi kan lede længere efter måder at manipulere kvorumsføling på og endda dæmpe kommunikationen mellem celler."

Ved at dæmpe denne kommunikation, Federle siger, det kunne være muligt "at overbevise bakterier om at forblive i en ikke-fjendtlig tilstand, "Noget han anser for afgørende i lyset af stigende antibiotikaresistens i samfundet.

"Vi taber krigen med bakterier, " sagde han. "Hvert antibiotika, vi har fundet på, har en vis grad af resistens i naturen. Vi har brug for en måde at stoppe bakterier på, før de bliver en trussel og kræver behandling."

Federle siger, at dette er analogt med at finde en diplomatisk løsning eller mægle en konflikt, før den forårsager skade.