Forskare har identifierat en viktig molekyl som hjälper bakterier att överleva den fientliga miljön inuti kroppen. När de tog bort molekylen i tester på möss ledde det till betydligt högre överlevnadsnivåer. Upptäckten öppnar för nya behandlingsstrategier mot långvariga bakterieinfektioner.
Människokroppen är en mycket stressig plats för bakterier. Under infektion attackerar immunförsvaret, näringsämnen är knappa och bakterierna exponeras för gallsalter, syror och värme.
Trots det lyckas vissa bakterier klara sig länge i kroppen och ihållande bakterieinfektioner utgör en stor utmaning inom sjukvården. Bakterier kan finnas kvar i kroppen långt efter att de akuta symtomen avtar, de undviker immunförsvaret och överlever antibiotikabehandling. Vid sjukdomar som tuberkulos leder detta till återfall och försvårar behandlingen.
Med hjälp av en modell av en tarmbakterie har forskarna vid Umeå universitet visat att molekylen RfaH är avgörande för att en bakteriell infektion blir ihållande.
– Vi har upptäckt hur RfaH hjälper bakterier att hantera den stressen genom att aktivera rätt överlevnadsgener vid rätt tidpunkt, säger Kemal Avican, forskare på Institutionen för molekylärbiologi och Icelab vid Umeå universitet, i ett pressmeddelande.
Tog bort RfaH – bakteriernas långvariga förmåga minskade kraftigt
Många bakteriella gener är arrangerade i en följd av besläktade gener, så kallade operoner, vilka tillsammans reglerar genuttrycket på ett koordinerat sätt. RfaH säkerställer att bakterier kan producera ytstrukturer, utsöndra gifter och motstå stress från kroppens försvar.
– RfaH fungerar som en slags ”molekylär livvakt” och ser till att transkriptionen – steget där DNA kopieras till en budbärarmolekyl som styr proteinproduktionen – fullföljs till slutet. Proteinet hoppar på transkriptionsmaskineriet och hjälper det att hålla sig på rätt spår så att hela genuppsättningen läses av. Detta gör RfaH till en anti-terminator – det förhindrar att transkriptionen avbryts i förtid, förklarar Kemal Avican.
– När vi tog bort RfaH minskade bakteriernas förmåga att etablera en långvarig infektion dramatiskt.
Högre överlevnad i tester på möss
Forskarna såg att RfaH-produktionen ökar just när bakterier behöver det som mest – i sena tillväxtstadier och när förhållandena i kroppen blir ogästvänliga.
I försök på möss var skillnaden tydlig: nästan alla djur blev infekterade med normala bakterier, men bara ungefär en av fem blev infekterad när bakterier saknade RfaH. Detta ledde till mycket högre överlevnadsnivåer bland mössen.
Enligt forskarna kan studiens resultat bana väg för nya strategier att angripa ihållande och svårbehandlade infektioner.
Vetenskaplig artikel:
RfaH is essential for virulence and adaptive responses in Yersinia pseudotuberculosis infection, mBio.
