Alhoewel ons immuunstelsel en antibiotika albei 'n uitstekende taak lewer om ons lewensbedreigende infeksies te beveg, is die opkoms van weerstand teen antibiotika maak dit vinnig moeiliker om algemene infeksies te genees wat eens maklik behandel kon word. Antibiotiese weerstand vind plaas wanneer bakterieë ontwikkel en die behandelings oorleef wat ontwerp is om dit uit te skakel - en dan weerstand gee of weergee aan ander bakterieë.
Daar word tans baie navorsing gedoen om maniere te vind om die verspreiding van weerstand teen antibiotika te voorkom. Maar daar is steeds baie vrae waarop navorsers nie antwoorde het nie. Een so 'n vraag is om te weet hoe weerstand in 'n mens intyds ontwikkel. Om te weet wat tydens 'n infeksie in die liggaam gebeur, kan ons help om beter behandelings vir antibiotikaweerstand te ontwikkel.
In ons onlangs gepubliseerde studie, het ons ondersoek ingestel na die bakteriepopulasie in die longe van 'n intensiewe sorgpasiënt met 'n longinfeksie wat veroorsaak is deur 'n algemene soort bakterieë, Pseudomonas aeruginosa. Ons kon in real-time waarneem hoe die vinnige evolusie van antibiotika-weerstandige bakterieë, tesame met die werking van die immuunstelsel, belangrik was om die uitkoms van die pasiënt se infeksie te bepaal.
Ons het 'n aantal tegnieke en eksperimente gebruik om bakteriegroei en veranderinge in antibiotiese weerstand tydens die infeksie te meet. Ons het hierdie eksperimente gekoppel aan genoomvolgorde-tegnieke om veranderinge aan die bakteriese genetiese kode te identifiseer. Dit het ons vertel hoe die bakterieë ontwikkel, en of dit weerstand teen antibiotika ontwikkel het.
Ons het ook die aantal immuunstelselmolekules in die longe gemeet waarvan bekend is dat hulle daarteen veg Pseudomonas aeruginosa. Monsters van die longe is elke paar dae ontleed, wat ons in staat stel om die veranderinge wat plaasvind, in 'n hoë resolusie vas te lê. Dit het in ongekende besonderhede aan die lig gebring hoe die immuunstelsel 'n rol gespeel het in die onderdrukking van die antibiotikaresistente bakterieë wat ontwikkel het.
Ons het gevind dat die bakterieë in die longe baie bestand geword het teen een van die antibiotika wat gebruik is om dit uit te skakel. Hierdie bakterieë het weerstand ontwikkel deur komponente van hul selwand (die buitenste laag rondom die sel) te muteer en te verander. Daar is selfs gevind dat sommige bakterieë 'n ingangspunt in die selwand verander het wat deur antibiotika gebruik is om dit te vernietig. Daar is gevind dat ander 'n strukturele element van hierdie laag aangepas het.
Terwyl dit die toegangspunt verander het, het die weerstand teen antibiotika grootliks verhoog, het dit ook die bakterieë minder geskik gemaak. Dit het daartoe gelei dat hulle stadiger gegroei het. Hierdie hoogs weerstandbiedende bakterieë het vinnig uit die bevolking verdwyn na die beëindiging van antibiotiese behandeling, vervang deur meer geskikte en vinniger groeiende familielede.
Maar die bakterieë wat slegs 'n strukturele element van hul selwand verander het, het weerstand teen antibiotika verhoog - sonder dat dit koste sou oorleef. In werklikheid kon hulle vinniger groei. As hierdie bakterieë aan 'n ander persoon oorgedra word, kan hulle infeksies veroorsaak wat moeiliker is om met antibiotika te behandel. Hierdie bakterieë het in die longe gebly - selfs nadat hul minder geskikte familielede vervang is.
Hier was die immuunstelsel regtig belangrik.
Voordat die persoon met antibiotika behandel is, het ons gevind dat die populasie bakterieë wat die infeksie veroorsaak het reeds begin afneem het. Dit het ons gewys dat die immuunstelsel sy werk doen. Dit het die antibiotika ook meer suksesvol gemaak, aangesien dit beter werk as u klein bakteriële populasies teiken.
Die bakteriële infeksie verskyn egter weer ongeveer 11 dae nadat dit laas opgespoor is - en met antibiotika-weerstandige mutante. Die eerste keer het die immuunstelsel saam met die antibiotika gewerk. Hierdie keer is geen nuwe antibiotika toegedien nie, en ons navorsing het getoon dat die immuunstelsel die infeksie op sy eie kon beveg.
Dit is van uiterste belang dat dit aan die lig gebring het dat natuurlike immuniteit die populasie van antibiotika-weerstandbakterieë wat na die eerste behandeling van antibiotika ontstaan ​​het, kon uitwis.
Ons kan nie 100% seker wees of die mutante bakterieë aan ander mense oorgedra is nie, maar hoe minder tyd die bakterieë op 'n hoë vlak in die longe is, hoe minder waarskynlik sal dit oorgedra word. Sulke infeksies kan oorgedra word deur middel van 'n pasiënt wat hoes en die bakterieë uit die longe verdryf, ensovoorts.
Ons bevindinge dui daarop dat natuurlike immuniteit weerstand tydens infeksie kan onderdruk en die oordrag van weerstandbiedende stamme tussen pasiënte kan beperk. In die toekoms kan die gebruik van hierdie skakel ons help om nuwe geneesmiddels te ontwikkel om skadelike bakterieë te gebruik - en kan ons help om die verspreiding van weerstandbiedende antibiotika beter te voorkom.
Rachel Wheatley, Nadoktorale navorser in bakteriële evolusie, Universiteit van Oxford en Julio Diaz Caballero, Nadoktorale navorser in mikrobiese genomika, Universiteit van Oxford