Bacterial Outer Membrane Vesicles. Mediators of virulence and antibiotic resistance.
Författare
Summary, in Swedish
Popular Abstract in Swedish
Luftvägsinfektioner som orsakas av bakterier och virus är en av de ledande orsakerna till sjukdom i världen. De kännetecknas av inflammation i svalg, hals, näsa, öron eller i lungorna. I näsa och hals finns en normalflora av bakterier som lever i samspel med sin värd och som normalt sett inte orsakar infektioner. Ibland kan dessa bakterier ändå orsaka sjukdom, som då immunsystemet är försvagat eller då de skyddande ytskikt som finns hos kroppens egna celler förstörts. Moraxella catarrhalis är en sådan bakterie som främst orsakar öroninflammation hos små barn samt andra infektioner hos vuxna, bland annat är de med KOL, kronisk obstruktiv lungsjukdom, mer utsatta.
För att kunna kolonisera oss människor och orsaka infektion har bakterier utvecklat imponerande mekanismer för att kunna fästa och överleva inuti sin värd. Bakterier har t ex specifika molekyler på ytan som gör att de kan fästa vid kroppens celler, samma molekyler som känns igen av kroppens celler som främmande och sätter igång immunförsvaret. Bakterierna har därför utvecklat mekanismer för att undvika att bli upptäckta. De kan t ex ”gömma” sig inuti kroppens egna celler, eller locka cellerna att skicka ut ett immunsvar som är ospecifikt för bakterien i fråga. Dessutom kan vissa bakterier skicka ut små blåsor, eller vesikler, från sin yta med bakteriens egen kroppsfrämmande ytstruktur. Vesiklerna är mycket små och kan färdas långt bort ifrån området där bakterien koloniserat och därmed lura kroppen att skapa inflammation på ett annat ställe än där bakterien befinner sig. Moraxella catarrhalis är en av många bakterier som bildar dessa vesikler.
I detta arbete har vi undersökt sammansättningen av vesikler från Moraxella catarrhalis, och hur de kan interagera med kroppens celler. Vi har funnit att de binder till kroppens celler och därmed skapar inflammation, samt att de faktiskt kan reglera inflammationen genom molekyler som finns på dess yta. Vi har observerat samma fenomen i experiment med möss och kan därmed bekräfta att det inte bara är ett fenomen som sker i provröret.
Vi har även funnit en molekyl i vesiklerna, β-laktamas, som bryter ned vanlig antibiotika, t ex penicillin. När vi odlar andra antbiotika-känsliga bakterier från luftvägarna tillsammans med dessa vesikler så överlever bakterierna antibiotika-behandlingen. På det här sättet tror vi att bakterier som lever i symbios tätt inpå varandra i kroppen inte bara kan hjälpa varandra att orsaka infektion, men också
skydda varandra från kroppens försvar. Vi fann också att vesiklerna skyddade β-laktamaset från inaktiverande antikroppar som finns i blodet hos vissa vuxna.
Vi undersökte slutligen vesikler som härstammar från en annan luftvägsbakterie, Haemophilus influenzae, och fann att även de bär på β-laktamas, och kan skydda normalt känsliga Streptokocker från antibiotika. I kliniska studier har man sett att dessa bakterier ibland är svårbehandlade hos patienter med infekterade halsmandlar. Vi föreslår att en bidragande orsak till att dessa bakterier överlever kan vara de små vesikler som frisätts från antibiotika-resistenta bakterier i omgivningen, som t ex Haemophilus influenzae och Moraxella catarrhalis.
Luftvägsinfektioner som orsakas av bakterier och virus är en av de ledande orsakerna till sjukdom i världen. De kännetecknas av inflammation i svalg, hals, näsa, öron eller i lungorna. I näsa och hals finns en normalflora av bakterier som lever i samspel med sin värd och som normalt sett inte orsakar infektioner. Ibland kan dessa bakterier ändå orsaka sjukdom, som då immunsystemet är försvagat eller då de skyddande ytskikt som finns hos kroppens egna celler förstörts. Moraxella catarrhalis är en sådan bakterie som främst orsakar öroninflammation hos små barn samt andra infektioner hos vuxna, bland annat är de med KOL, kronisk obstruktiv lungsjukdom, mer utsatta.
För att kunna kolonisera oss människor och orsaka infektion har bakterier utvecklat imponerande mekanismer för att kunna fästa och överleva inuti sin värd. Bakterier har t ex specifika molekyler på ytan som gör att de kan fästa vid kroppens celler, samma molekyler som känns igen av kroppens celler som främmande och sätter igång immunförsvaret. Bakterierna har därför utvecklat mekanismer för att undvika att bli upptäckta. De kan t ex ”gömma” sig inuti kroppens egna celler, eller locka cellerna att skicka ut ett immunsvar som är ospecifikt för bakterien i fråga. Dessutom kan vissa bakterier skicka ut små blåsor, eller vesikler, från sin yta med bakteriens egen kroppsfrämmande ytstruktur. Vesiklerna är mycket små och kan färdas långt bort ifrån området där bakterien koloniserat och därmed lura kroppen att skapa inflammation på ett annat ställe än där bakterien befinner sig. Moraxella catarrhalis är en av många bakterier som bildar dessa vesikler.
I detta arbete har vi undersökt sammansättningen av vesikler från Moraxella catarrhalis, och hur de kan interagera med kroppens celler. Vi har funnit att de binder till kroppens celler och därmed skapar inflammation, samt att de faktiskt kan reglera inflammationen genom molekyler som finns på dess yta. Vi har observerat samma fenomen i experiment med möss och kan därmed bekräfta att det inte bara är ett fenomen som sker i provröret.
Vi har även funnit en molekyl i vesiklerna, β-laktamas, som bryter ned vanlig antibiotika, t ex penicillin. När vi odlar andra antbiotika-känsliga bakterier från luftvägarna tillsammans med dessa vesikler så överlever bakterierna antibiotika-behandlingen. På det här sättet tror vi att bakterier som lever i symbios tätt inpå varandra i kroppen inte bara kan hjälpa varandra att orsaka infektion, men också
skydda varandra från kroppens försvar. Vi fann också att vesiklerna skyddade β-laktamaset från inaktiverande antikroppar som finns i blodet hos vissa vuxna.
Vi undersökte slutligen vesikler som härstammar från en annan luftvägsbakterie, Haemophilus influenzae, och fann att även de bär på β-laktamas, och kan skydda normalt känsliga Streptokocker från antibiotika. I kliniska studier har man sett att dessa bakterier ibland är svårbehandlade hos patienter med infekterade halsmandlar. Vi föreslår att en bidragande orsak till att dessa bakterier överlever kan vara de små vesikler som frisätts från antibiotika-resistenta bakterier i omgivningen, som t ex Haemophilus influenzae och Moraxella catarrhalis.
Avdelning/ar
Publiceringsår
2013
Språk
Engelska
Publikation/Tidskrift/Serie
Lund University Faculty of Medicine Doctoral Dissertation Series
Volym
2013:111
Fulltext
Dokumenttyp
Doktorsavhandling
Förlag
Medical Microbiology, Lund University
Ämne
- Microbiology in the medical area
Nyckelord
- Antibiotic resistance
- Moraxella catarrhalis
- epithelial cells
- beta-lactamase
- non-typeable Haemophilus influenzae
- outer membrane vesicles
- polymicrobial infections
- UspA1
Aktiv
Published
Forskningsgrupp
- Clinical Microbiology, Malmö
- Institution of Laboratory Medicine, Medical Microbiolgy, Respiratory Pathogen Group
Handledare
- Kristian Riesbeck
- Arne Forsgren
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISSN: 1652-8220
- ISBN: 978-91-87449-83-3
Försvarsdatum
18 oktober 2013
Försvarstid
13:00
Försvarsplats
Main lecture hall, Pathology building, SUS Malmö
Opponent
- Anders Håkansson (Assistant Professor)