BIOTEKNOLOGI n Figur 2. Plasmider kan bære på flere forskellige resistensgener og sprede sig mellem bakterier. Den hyppigste måde, hvorpå bakterier kan opnå multiresistens, er ved at modtage et plasmid fra andre bakterier i nærheden. Denne overførsel sker igennem en proteinkanal, som plasmidet selv koder for (1). Plasmidet kan udtrykke gener, som giver bakterien resistens via forskellige mekanismer. Enzymatisk modifikation af den struktur, eksempelvis ribosomet, som antibiotikummet rammer i cellen, forhindrer stoffet i at binde og giver derved resistens (2). En af de hyppigste resistensmekanismer, som spredes af plasmider, er enzymer, som neutraliserer antibiotika ved enten at modificere eller nedbryde det (3). En anden udbredt mekanisme er aktiv udpumpning af antibiotikummet fra cellen, således at det aldrig når at binde til sit mål (4). Dette kan også opnås via regulatoriske proteiner, der f.eks. opregulerer cellens egne pumpesystemer (5). Hvis antibiotika rammer et vigtigt enzym, som bidrager til cellens metabolisme, kan plasmider også udtrykke ”erstatningsgener”, som varetager samme metabolske funktion, men ikke inhiberes af antibiotikamolekylet (6). raen hos patienter, for således at kunne individualisere antibiotikabehandlingen [9]. Kun en brøkdel af resistensgener i miljøet skaber problemer hos mennesker På trods af den store mangfoldighed af resistensgener i naturen er vores viden om miljøet, som et potentielt reservoir for resistensgener, stadig begrænset. Mange bakterier, som ikke normalt er associeret med mennesker eller hospitaler, har resistensgener, som ligner dem, vi kender fra de bakterier, der gør os syge. Heriblandt er for eksempel Stafylokokker (herunder MRSA), Escherichia coli og Klebsiella pneumonia. Det er dog langt fra alle resistensgener i miljøet, som skaber problemer på hospitalerne. En nyttig metode til at identificere de gener, som er i stand til at give resistens i klinisk relevante bakterier, er ved såkaldt funktionel genetisk selektion, figur 1. Her indsætter vi små bidder af DNA fra miljøet i en ny bakterie, som efterfølgende udfordres med forskellige antibiotika under kontrollerede laboratorieforhold. Disse undersøgelser har ført til opdagelsen af talrige funktionelle resistensgener i miljøet [10]. Disse resistensgener kan overføres til sygdomsfremkaldende bakterier og gøre dem resistente, men ofte sker dette ikke. Derfor tyder det på, at der er andre barrierer end funktionalitet for spredningen og fiksering af resistensgener i de bakterier, man bekymrer sig om på hospitalerne. Delbare DNA-molekyler er afgørende for spredningen af resistensgener Hvordan flytter resistensgener sig fra miljøet til de bakterier, der gør os syge? Den mest udbredte mekanisme er via cirkulære DNA-molekyler kaldet plasmider - en slags delbare genetiske værktøjskasser. Plasmider eksisterer uafhængigt af bakteriens kromosom og kan ses som en slags parasitter, som typisk også bærer på gavnlige gener for bakterien; for eksempel antibiotikaresistens, figur 2. Herudover udnytter mange plasmider værtsbakteriens ressourcer til at lave en tunnel, som gør dem i stand til at sprede sig til andre bakterier i nærheden. Da plasmider kan have mange resistensgener på én gang, er de dansk kemi, 98, nr. 6/7, 2017 17 t
Del
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her
