Svårdetekterad antibiotikaresistens underskattat kliniskt problem

I de flesta fall när en bakterie behandlas med antibiotika som den är känslig emot så fungerar behandlingen. Men ibland fungerar inte det valda antibiotikat och en av förklaringarna till detta är heteroresistens, ett fenomen som forskare vid Uppsala universitet tillsammans med kollegor vid Emory University i USA klarlagt i detalj i en ny studie.

Vid en misstänkt bakterieinfektion tas prov som analyseras för att bedöma om man kan behandla bakterien med antibiotika (antibiotikakänslig) eller inte (antibiotikaresistent) och vilken sort av antibiotika som fungerar. Heteroresistens innebär att majoriteten av bakterierna i provet är känsliga mot antibiotika men det finns även en mycket liten resistent subpopulation (mindre än 1 procent) som kan tillväxa trots antibiotikabehandling. Det har hittills saknats forskning som förklarar de underliggande mekanismer bakom heteroresistens. Tidigare studier hos både människor och djur har visat att heteroresistens kan leda till att antibiotikabehandlingen inte fungerar på grund av att den resistenta subpopulationen tillväxer istället för avdödas.

I en omfattande studie publicerad i tidskriften Nature Microbiology undersökte forskarna både hur vanligt förekommande heteroresistens är i bakterier isolerade från patienter och de underliggande genetiska mekanismerna bakom heteroresistens. Man kartlade förekomsten av heteroresistens hos fyra olika bakteriearter som orsakar bakterieinfektioner hos människor mot 28 olika sorters antibiotika. Resultaten visade överraskande att mer än en fjärdedel av de undersökta bakterie—antibiotikakombinationerna uppvisade heteroresistens.

- Detta tyder på att man tidigare kraftigt underskattat hur vanlig heteroresistens är hos kliniskt viktiga bakterier, säger Hervé Nicoloff, forskare vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala universitet och försteförfattare till studien.

Genom olika genetiska undersökningar kunde man också visa att den bakomliggande mekanismen till heteroresistens var en frekvent förekomst av spontana genamplifieringar av olika resistensgener. De bakterieceller som innehöll endast en kopia av dessa gener var känsliga mot antibiotika medan de celler som innehöll flera genkopior var resistenta. Dessa genamplifieringar är instabila vilket leder till att en resistent bakterie snabbt kan återgå till att bli känslig igen. Denna instabilitet leder till att heteroresistens är svårt att upptäcka och studera, vilket är ett problem för sjukhuslaboratorierna när de ska bestämma huruvida en bakterie är känslig eller resistent mot ett visst antibiotikum. Som ett resultat av detta kan bakterier klassificeras som känsliga fastän de är resistenta, vilket kan leda till att fel antibiotika används och behandlingen misslyckas.

- Det är viktigt att man utvecklar och implementerar användningen av förbättrade metoder för att snabbt kunna identifiera förekomsten av heteroresistens hos bakterier, säger Dan I. Andersson, professor i medicinsk bakteriologi vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala universitet och huvudansvarig för studien.

För information kontakta Dan I. Andersson, e-post: Dan.Andersson@imbim.uu.se tel: 070-1679077

'The high prevalence of antibiotic heteroresistance in pathogenic bacteria is mainly caused by gene amplification' Nature Microbiology, DOI: 10.1038/s41564-018-0342-0

Forskningen har finansierats av Vetenskapsrådet.