Undersøker orale bakteriebelegg og antibiotikaresistens

Mateus Xavier de Queiroz er på et ph.d.-opphold med ett års varighet støttet med stipend fra INTPART-prosjektet som ledes av professor Fernanda Petersen og Research Council in Brazil. Han har bidratt i en større studie om antibiotikaresistens i samarbeid med ph.d. kandidat Navdeep Brar.

Bildet kan inneholde: servise, servise, blå, serveringsutstyr, keramikk.

Penicillin. Fotoillustrasjon: Colourbox

– Utgangspunktet for arbeidet med Petersens forskning er en studie publisert i PNAS i 2019 om hvordan bakterier fra munnhulen overlevde etter en lang periode uten næring. Forfatterne av studien fant at bakteriestammer fra Klebsiella og Providencia overlevde lengst, forteller Mateus.

– Disse bakteriene kan gi sykdom hos mennesker. De kan overleve i helseinstitusjoner, og har blitt klassifisert av Verdens helseorganisasjon (WHO) som kritisk viktige i arbeidet mot antibiotikaresistens, sier Mateus.

Risiko for spredning av antibiotikaresistente bakterier

– Under arbeidet i professor Petersens forskningsgruppe brukte vi en lignende modell, som vi så eksponerte for antibiotikumet ciprofloxacin i 60 dager. Vi tilsatte nesesvelgvæske fra mennesker, som har vist seg å inneholde multi-resistente Klebsiella. Vi fikk interessante resultater, som viste at disse bakteriene kunne overleve lange perioder uten næring både med og uten ciprofloxacin.

– Dette sannsynliggjør at mikrober som er multi-resistente mot antibiotika kan være levedyktige selv under press fra andre mikrober i næringsfattige miljøer, med eller uten eksponering av antibiotika. Som et resultat av det kan også antibiotikaresistente gener spres på kritiske steder i helsetjenesten, som på akuttmottak, operasjonsstuer og på intensivavdelinger.

Studien de utførte er ennå ikke fullført og Mateus håper å komme mye lenger med arbeidet mens han fortsatt er i Fernanda Petersens lab, og før han returnerer til Brasil.

Ph.d. student Mateus på Fernanda Petersens forskningslab
Mateus har jobbet med Fernanda Petersens forskningsgruppe på IOB. Foto: Fredrik Pedersen, OD/UiO

Stipend fra CAPES-Print og INTPART

– Som et resultat av samarbeidet mellom Brasil og Norge i INTPART-prosjektet innen biofilm og antimikrobiell resistens, søkte mine veiledere professor Fernanda Petersen, professor Antônio Pedro Ricomini Filho, og jeg om et CAPES-print stipend som vi fikk innvilget, forteller Mateus.

CAPES-Print er et brasiliansk stipend for ph.d.-studenter som ønsker å gjennomføre en doktorgrad som inkluderer et forskningsopphold i utlandet. Jeg begynte arbeidet på min ph.d. i Brasil, og skal tilbake for å fullføre ph.d-graden i der.

Orale bakteriebelegg

– I avhandlingen min forsker jeg på bakteriebelegget i munnen. Jeg undersøker virkningen av intervensjoner for å bryte ned det orale bakteriebelegget, og fremme virkningen av antimikrobielle midler/stoffer.

– Bakteriebelegget i munnen er en nødvendig faktor for utviklingen av karies og periodontitt. Når bakteriebelegget på tennene eksponeres for sukrose/sukker fra mat så blander bakterielle enzymer seg med ekstracellulære polysakkarider (EPS), forklarer Mateus.

– EPS er en infeksjonsfremkallende faktor i bakteriebelegget, ettersom det tillater bakteriebelegget å feste seg godt til overflater, og er vanskelig å fjerne. I tillegg øker EPS porøsiteten i bakteriebelegget, dermed tillates karbohydrater fra maten å trenge dypere inn i biofilmen, der bakteriene forbrenner dem, og produserer syrer. Disse syrene som produseres blir værende over lengre tid på tannens overflate, fordi biofilmen hindrer at de vaskes bort. Dette bidrar til forlengelse av syrenes effekt på tennene våre og kan føre til karies/hull i tennene.

Kan vi kontrollere bakteriebelegget?

– Paradoksalt nok, regnes EPS også som en motstandsmekanisme i bakteriebelegget, fordi det gir biologisk og kjemisk beskyttelse ved at det reduserer muligheten for etablering/inntrengning av mer skadelige mikrober.

– For å kontrollere bakteriebelegget i munnen, kan EPS brytes ned ved bruk av enzymer som glukanaser. Disse enzymene er i stand til å bryte ned den glykosidiske forbindelsen i kjedene av EPS. For å få til det har vi jobbet i partnerskap med en gruppe på Institute of Physics of São Carlos – Universitetet i Sao Paulo, Brasil. De har forsynt oss med enzymene for å kunne behandle bakteriebelegg av Streptococcus mutans.

– Under mitt resterende opphold på UiO vil vi undersøke denne behandlingen med enzymer i bakteriebelegg ved å bruke biofilmmodellen som er etablert i professor Petersens lab. Den er altså basert på det humane mikrobiom. Vi ønsker også å verifisere hvorvidt det å bryte ned de ekstracellulære polysakkaridene vil fremme mikrobiell død med antibiotika, og om denne intervensjonen også reduserer forekomsten av resistente bakterier.

Av Kari Øverby
Publisert 18. nov. 2022 09:31 - Sist endret 21. nov. 2022 09:20