Att tämja farliga bakterier

Transkript

1 Life Science Stafetten, Umeå 21:a Februari 2018 Att tämja farliga bakterier Jörgen Johansson

2 Antibiotika en mirakelmedicin som räddat miljarder liv Vad är Antibiotika bra för? Möjliggör behandling av infektionssjukdomar, exv. Tuberkulos Tillåter avancerad kirurgi, exv. Bukkirurgi, Transplantation, komplicerade förlossningar etc. Möjliggör olika cancerbehandlingar

3 Några problem med dagens antibiotikaanvändning 1. Uppkomsten av resistenta bakterier Behandling av infektion med exv. penicillin Stark selektion för resistenta bakterier De resistenta bakterierna kan snabbt dela sig då alla syskon dött. Tarm Människocell

4 2. Påverkan av den mycket viktiga mikrobiotan Behandling av infektion med exv. penicillin Dessutom kan andra bakterier i mikrobiotan bli resistenta Människocell En stor del av mikrobiotan kan påverkas vilket ökar risken för exv. Clostridium difficile infektioner

5 3. Produktionen och konsumtion av traditionella antibiotika utgör en miljöfara: Stark selektion för resistenta bakterier nedanför fabriker och sjukhus. Roca et al., New Microbes New Infect, 2015 Fick et al., Environ Tox Cem, 2009

6 4. Gener som ger antibiotikaresistens har funnits i mer än år. Överföring av resistensgener till patogena bakterier D Costa et al., Nature 2011

7 Antibiotikaresistens Infektionssjukdomar som orsakas av resistenta bakterier dödar idag ungefär människor/år År 2050 beräknas resistenta bakterier döda 10 miljoner/år Många vanliga operationer kommer inte att kunna utföras och ofarliga sjukdomstillstånd kan bli livsfarliga

8 Antibiotikaresistens är ett växande problem Vad beror det på? En kraftig överanvändning av antibiotika har gjort bakterier resistenta (motståndskraftiga) Resistensen beror på genetiska förändringar hos bakterien. Bakterier har flera mekanismer för att skicka över antibiotikaresistensgener mellan varandra Antibiotikaresistensgen

9 Vad är alternativen till antibiotika? Mycket få nya typer av antibiotikum har utvecklats de senaste 50 åren Alternativen kan vara: Immunstimulerande läkemedel Fagterapi Vacciner Infektionshämmare??

10 Infektionshämmare? När en bakterie orsakar infektion producerar den sjukdomsframkallande faktorer, s.k. virulensfaktorer Idén med infektionshämmare är att förhindra bakterien att producera virulensfaktorer På det sättet kan en skadlig bakterie bli ofarlig Med Utan Farlig bakterie med och utan infektionshämmare

11 Flera fördelar med infektionshämmare: Mikrobiotan bör inte påverkas alls lika mycket då infektionshämmare är mycket specifika Då infektionshämmare inte dödar bakterier måste resistenta bakterier tävla med andra bakterier för näring Mycket mindre påverkan på miljön då infektionshämmare enbart verkar när bakterien orsakar infektion Inga kända gener för resistens finns

12 Fungerar infektionshämmare? + Infektionshämmare - Infektionshämmare Urinvägsinfektionsorsakande E. coli: Data från Fredrik Almqvists och Scott Hultgrens forskargrupper

13 Listeria monocytogenes:

14 Kan infektionshämmare påverka Listeria s förmåga att orsaka sjukdom? + Infektionshämmare - Infektionshämmare Orange = Bakterie Grön = Människocell Foto: Johnny Mikaelsson

15 LISTERIA EN INTRACELLULÄR BAKTERIE Tilney and Portnoy J.Cell.Biol. 109, 1597

16 Hur fungerar infektionshämmaren? AKTIVATOR Tilney and Portnoy J.Cell.Biol. 109, 1597

17 Infektionshämmaren gör att aktivatorn inte längre kan binda DNA AKTIVATOR + DNA Good et al., Cell Chemical Biology, 2016, unpublished data

18 Hur ser interaktionen mellan infektionshämmaren och aktivatorn ut på atomnivå?

19 Mycobacterium tuberculosis: Kan gömma sig i lungorna under lång tid och sedan orsaka infektioner, trots långvariga antibiotikabehandlingar och andra stressförhållanden Låg syrenivå Lågt ph Oxidativ stress Antibiotika

20 Antibiotikaresistenta tuberkulosbakterier är ett jätteproblem infekterade dödsfall / år Tuberkulosbakterierna är oftast resistenta mot antibiotikumet Isoniazid

21 Kan infektionshämmare behandla resistenta tuberkulosbakterier? Isoniazid-resistant tuberkulosbakterie - Infektionshämmare - Isoniazid Data från Christina Stallings forskargrupp

22 Min forskargrupp: Sabine Hansen Christopher Andersson Jessica Wall Marie Lindgren Teresa Tiensuu Karolis Vaitkevicius Caroline Bäreclev Dmitriy Ignatov Stefanie Krajewski Grupp Fredrik Almqvist Grupp Elisabeth Sauer-Eriksson Tack!! Mycobacterium tuberculosis Grupp Christina Stallings UTI, and G+ pathogens Grupp of Scott Hultgren