Avdekker historien bak sykehusbakterier

Helt ny forskning viser at en av de mest vellykkede “sykehusbakteriene” oppstod lenge før vi hadde antibiotika og moderne sykehus.

Bilde av bakterien Enterococcus faecalis

Enterococcus faecalis. Foto: Wikipedia Commons Public Domain, http://www.genome.gov 

Enterococcus faecalis (E. faecalis) er en vanlig tarmbakterie hos forskjellige vertsorganismer, men for mennesker er den farlig. Hos oss forårsaker den ofte blodforgiftning og den kan føre til livstruende betennelser i hjertet (endokarditt) hos personer som lider av ulike hjertesykdommer.

E. faecalis er også kjent som en sykehusbakterie som kan gi en rekke forskjellige infeksjoner blant pasienter. På grunn av bakteriens antibiotikaresistens er det ofte vanskelig å behandle slike infeksjoner effektivt.

Et stort internasjonalt forskerteam har nå undersøkt utviklingen og opprinnelsen til disse bakteriene og det viser seg at E. faecalis som sykehusbakterie er minst 100 år eldre
enn hva man tidligere trodde. Den må altså ha utviklet egenskapene som gjør den spesielt god på å overleve i moderne sykehusmiljøer lenge før vi hadde moderne sykehus.

Funnene er gjort ved å kombinere gamle pasientprøver med ny DNA-sekvenseringsteknologi og nye analysemetoder. Prosjektet ble ledet av professor Jukka Corander ved Universitetet i Oslo/Sanger Institute i Cambridge, og det har ført til flere forbløffende funn. Studien er derfor også publisert i Nature, et av verdens mest prestisjetunge vitenskapelige tidsskrifter. 

Forskerne studerte pasientprøver fra 1936

– Vi fikk en unik mulighet til å undersøke pasientprøver som ble tatt før antibiotika ble mye brukt i medisin, den eldste av bakterieisolatene våre stammer fra et nederlandsk sykehus og ble lagret allerede i 1936.

Portrett Jukka Corander
Jukka Corander. Foto: UiO

De uvanlig gamle prøvene ga oss en sjanse til å sammenligne dem med moderne pasientprøver og dermed bygge en nøyaktig tidslinje for utviklingen av disse bakteriene, forteller Jukka Corander.

Bakterien E. Faecalis er spesialist i å spres på sykehus og forskerne oppdaget at minst fem forskjellige utviklingslinjer av denne sirkulerer i verden i dag. Den eldste ble allerede født på midten av 1800-tallet, og den siste ble lagt til på 1960-tallet.

Alle disse utviklingslinjene har lignende endringer i sitt DNA og dette har sannsynligvis har gitt dem muligheten til å tilpasse seg det utfordrende livet i sykehusmiljøer.

– På 1800-tallet hadde man ikke tilgang til antibiotika eller antibakterielle midler som senere ble utviklet for bruk i moderne sykehus. Likevel oppstod disse bakteriestammene med egenskaper som har holdt dem i live på sykehus og hjelper dem med å spre seg mellom pasienter, sier Anna Kaarina Pöntinen, stipendiat ved Universitetet i Oslo. Hun hadde hovedansvaret for å gjennomføre studien.

Portrett Anna Pöntinen
Anna Pöntinen

– Vi fant spesifikke gener i de gamle bakterieprøvene som ga dem motstand mot svært giftige stoffer som arsen og kvikksølv. Medisinsk historie viser at disse stoffene var utbredt på sykehus tidlig på 1900-tallet, og de ble brukt i medisinske eksperimenter i flere århundrer før det. Det er dermed mulig at et slikt selektivt press ga grunnlaget som gjorde det mulig for E. faecalis å spesialiseres til å leve i sykehusmiljøer, forteller hun.

Lignende bakterier finnes i ville fugler

Fordi E. faecalis forekommer i et stort antall vertsorganismer, samlet forskerteamet prøver fra mange forskjellige dyreslag i tillegg til friske mennesker og sykehuspasienter for å kartlegge vertsorganismenes betydning for utviklingen av bakteriene. Prøvene som kom fra dusinvis av forskjellige fuglearter ga en av de store overraskelsene.

– I prøver fra de fleste ville fugler av forskjellige arter, fant vi bakteriestammer som er nært beslektet med sykehusbakterien E. faecalis. Disse fugleartene er vanligvis ikke i nærkontakt med bosetninger eller industrielle aktiviteter. Dermed kan vi konkludere med at egenskapene som gir E. faecalis et forsprang på sykehus, sannsynligvis også hjelper dem å leve og spre seg blant fuglepopulasjoner.

– Det vi har funnet bringer oss nærmere til å forstå hvilke prosesser som skjer når en bakterie utvikler seg til å bli en smart sykehusbakterie som det er vanskelig å ta knekken på, avslutter Corander.

Kontakt

Jukka Corander

Les hele artikkelen som er publisert i Nature.

Les mer om Jukka Coranders forskning

Emneord: Jukka Corander, bakterier, antibiotikaresistens, Evolusjon Av Hanne Bjerknes
Publisert 9. mars 2021 14:06 - Sist endret 10. mars 2021 13:40