I en ny studie publicerad i PNAS har forskare från ett universitet i London tagit fram de hittills skarpaste bilderna av en bakterie.
Upptäckten visar att det finns ”öar” i membranet som består av sockerkedjor. Fläckarna är mycket mjukare än andra delar av membranet som annars till stor del består av protein. Den här upptäckten ska bland annat hjälpa forskare att förstå varför bakterier är eller blir antibiotikaresistenta.
– Att dessa fläckar finns har forskare försökt hitta bevis på i decenier. Det är svårt att visualisera och beskriva hur ett membran är uppbyggt – men här har forskare lyckats visa hur sockerkedjor kopplade till lipider arrangerar sig i olikformade öar i membranet, säger Richard Lundmark, Professor i histologi och cellbiologi vid Umeå universitet.
Analyserade tarmbakterie
För att ta reda på hur bakteriens membran ser ut så studerade forskarna en kolibakterie, E. coli. Det är en gramnegativ bakterie som till skillnad från grampositiva bakterier har ett yttre skal som stöter bort normal antibiotika.
I studien har man lyckats avbilda bakteriens yta i högre upplösning än någonsin tidigare med hjälp av en så kallad AFM-teknik. Det innebär att en liten nål färdas över cellen och registrerar små skillnader i höjd och mjukhet hos membranet .
– De har tittat i detalj på hur membranet är sammansatt med proteiner och lipider. När nålen förs över bakterien upptäcks ojämnheter och hur fast underlaget är, säger Richard Lundmark.
Kan lösa antibiotikaresistens
Studien visar också att membranets organisation är känslig, och om man stör organisationen blir bakterien känslig mot förändringar i miljön. Att modifiera öarna av lipider kan därför vara ett sätt för att ta fram nya, effektiva läkemedel.
– Det här är värdefullt för att kunna studera bakteriernas toxicitet och varför vissa bakterier är antibiotikaresistenta, eller varför vissa utvecklar en resistens. Vet man hur de ser ut i sitt normaltillstånd kan man bättre designa läkemedel som kan attackera bakterierna. Kanske är det öarna man ska försöka modifiera med en antibiotika? säger Richard Lundmark.
Ett globalt hot
Jörgen Johansson är professor i molekylär infektionsbiologi vid Umeå universitet och forskar kring antibiotikaresistens. Han tror att den här upptäckten kan ge ökat intresse för antibiotikaforskningen.
Antimikrobiella ämnen som är kroppens ”egen antibiotika” och bakteriofager, virus som lever i bakterier, är två exempel där forskning bedrivs.
– De senaste 30 till 40 åren har intresset från läkemedelsföretag varit lågt, men nu börjar allt fler investera i forskning för att ersätta antibiotikan vi använder i dag, säger Jörgen Johansson.