Antibiotika påvirker streptokokkers evne til å ta opp genmateriale fra omgivelsene

Stress fra lave konsentrasjoner av antibiotika påvirker bakterienes evne til å ta opp genmateriale(DNA) fra omgivelsene, og kan føre til både økt og redusert DNA-opptak.

Streptokokker er bakterier som lever i munnhulen og i halsen vår. De fleste er en del av vår normalflora, men noen få utgjør en sykdomstrussel. De fleste streptokokker har evnen til å ta opp DNA som de finner i miljøet rundt seg og sette dette inn i sitt eget genmateriale. Dette kalles naturlig transformasjon. Gjennom naturlig transformasjon kan bakteriene tilegne seg hensiktsmessige egenskaper som nabobakterien har, for eksempel antibiotikaresistens.

Den massive bruken av antibiotika i verden gjør at vi stadig omgir oss med lave konsentrasjoner av antibiotika. Dette kan være i forbindelse med en antibiotikakur forskrevet av legen, men også i maten vi spiser og miljøet vi lever i. I vår nylig publiserte studie undersøkte vi hvordan små mengder antibiotika i miljøet til bakteriene, påvirker bakterienes evne til å ta opp DNA.

Vi vet fra før at naturlig transformasjon er avhengig av aktivitet i et gen som kalles sigX. For å teste aktiviteten i sigX utviklet vi en bakteriemutant med en lysende markør i dette genet. På den måten kunne vi måle om aktiviteten påvirkes av antibiotika. Vi undersøkte også om bakteriene tok opp mer eller mindre DNA ved tilstedeværelse av ulike antibiotika ved å gjøre et transformasjonsforsøk med et antibiotikaresistens-gen. 
 

Figurene til venstre viser genaktivitet i sigX med ulike konsentrasjoner av antibiotika (blå linje er kontroll uten antibiotika). Figurene til høyre viser forskjellen i DNA-opptak med og uten antibiotika ved seks ulike tidspunkt.
Figurene til venstre viser genaktivitet i sigX med ulike konsentrasjoner av antibiotika (blå linje er kontroll uten antibiotika). Figurene til høyre viser forskjellen i DNA-opptak med og uten antibiotika ved seks ulike tidspunkt.

Studien vår viser at lave konsentrasjoner av antibiotika påvirker både sigX-aktivitet og opptak av DNA. Vi testet seks ulike typer antibiotika, og observerte tre ulike responser på sigX-aktivitet og DNA-opptak. Novobiocin og ciprofloxacin resulterte i både økt sigX-aktivitet og økt DNA-opptak, mens ampicillin og streptomycin viste lavere sigX-aktivitet og lavere DNA-opptak. Den tredje responsen vi observerte var ved tilstedeværelse av tetracyclin og erythromycin. Disse to stoffene førte til en økt sigX-aktivitet, men et redusert DNA-opptak.

Disse resultatene viser at stress fra lave konsentrasjoner av antibiotika påvirker bakterienes evne til å ta opp DNA fra omgivelsene, og at stress fra antibiotika kan føre til både økt og redusert DNA-opptak. Påvirkningen av antibiotika på DNA-opptak er av klinisk betydning da bruk av antibiotika kan påvirke bakterienes evne til å oppnå egenskaper som påvirker sykdomsutvikling og resistens.

 

Publisert 26. okt. 2018 09:56 - Sist endret 26. okt. 2018 09:56