Mekanismen bakom antibiotikatoleranta bakterier

Ett antal mekanismer för hur sovande, icke-växande bakterier uppkommer har tidigare presenterats, men de kan inte förklara uppkomsten av alla de sovande bakterier som faktiskt finns i en population. Nu har forskare vid Uppsala universitet hittat en ny mekanism för hur sovande bakterier uppkommer.

I den aktuella studien har postdoktoranden Anirban Ghosh och doktoranden Özden Baltekin visat hur bakteriella krigsföringssystem inte enbart används till tävling med andra bakterier, exempelvis om näringen i en särskild typ av miljö, utan också för att söva en del av den egna populationen. Den nya mekanismen sätts bara i bruk när det finns många celler av samma sort närvarande och fungerar därför som en sorts räknemekanism, där bakteriernas kommunikation beror på just hur koncentrerade cellerna är.

– Troligtvis är det evolutionärt fördelaktigt att inte söva för många bakterier i populationen när man är få, eftersom det skulle begränsa hur fort den expanderar. Däremot påverkas inte populationens tillväxt nämnvärt om några få offras samtidigt som det finns många av samma sort närvarande, säger biträdande lektor Sanna Koskiniemi vid institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Uppsala universitet och huvudansvarig för studien.

– Studien är särskilt intressant eftersom de krigsföringssystemen som vi nu har kopplat till antibiotikatolerans finns i någon sort hos nästan alla bakterier på jorden, vilket innebär att detta kan vara ett generellt tillvägagångssätt som bakterier använder för att öka sin överlevnad under stressiga förhållanden, säger Sanna Koskiniemi.

Studien:
Contact‐dependent growth inhibition induces high levels of antibiotic‐tolerant persister cells in clonal bacterial populations

Kontakt:
Sanna Koskiniemi, sanna.koskiniemi@icm.uu.se, 018-471 6683, 070-760 76 16

Inlägget Mekanismen bakom antibiotikatoleranta bakterier dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Så vaknar träden efter vintervilan

För träd i nordliga klimat är det viktigt att knopparna inte lockas att slå ut vid tillfälliga varmare perioder under vintern, utan först när det är vår på riktigt. Därför försätts knopparna i en djup vintervila under hösten, vilket innebär att de måste gå igenom en lång köldperiod innan de långsamt blir mottagliga för vårens signaler. Hur detta går till avslöjas i en ny studie som har letts av Rishi Bhalerao från SLU, och som just har publicerats i tidskriften Science.

Mysteriet med de sovande knopparna
Träden hör till jordens mest långlivade organismer, och vissa arter kan leva i tusentals år. En av de viktigaste förutsättningarna för ett så långt liv är att trädens tillväxt är synkroniserad med årstidsväxlingarna. På nordliga breddgrader till exempel, avslutar träden sin tillväxt och går in i ett vilstadium inför vinterns ankomst. Den avslutade tillväxten och vintervilan är viktiga anpassningar för vinteröverlevnad, och utan dessa skulle vinterns extrema temperaturer orsaka stor dödlighet.

Hur träd vet när det är dags att stoppa tillväxten och gå in i en vilofas är en fråga som har intresserat forskarvärlden under lång tid. Att tillväxten avstannar som svar på höstens allt kortade dagar har varit känt länge. Vintervilan däremot, som innebär att knoppar inte kan slå ut utan att först ha gått igenom en lång köldperiod, och inte heller väcks till liv av korta töperioder under vintern, har varit mer av ett mysterium. Men nu kommer alltså en artikel i tidskriften Science som ger viktiga insikter om hur vintervilan regleras i träd.

Sockerart sätter träden i vila
Det forskarna kunde visa är att de kanaler (plasmodesmata) som förbinder olika celler i tillväxtzonen (meristemet) med varandra, sätts igen av beläggningar av polysackariden kallos, som svar på den allt kortare dagslängden under hösten. Blockeringen av dessa kanaler gör att tillväxtstimulerande signalämnen inte kan spridas i tillväxtzonen, vilket upprätthåller tillväxtstoppet och försätter knopparna i vila.

Forskarna visar också att den kortdagsframkallade vintervilan regleras av växthormonet abskissinsyra, som bland annat sätter igång bildandet av den kallos som används för att blockera kanalerna. När en kanal väl har blockerats krävs det att växten utsätts för låga temperaturer under lång tid för att kanalerna långsamt ska börja öppnas igen. Först på vårkanten kan de tillväxtfrämjande signalerna nå knopparna igen och stimulera deras tillväxt.

– Det är intressant att vissa aspekter av mekanismen bakom vintervilan även har observerats i höstvete och kransalger, säger Rishi Bhalerao. Det tyder på att mekanismen antagligen är uråldrig och evolutionärt konserverad.

I studien har forskarna använt hybridasp, som är en modellväxt inom trädforskningen.

Studien har genomförts av en forskargrupp ledd av Rishi Bhalerao från SLU:s institution för skogsgenetik och växtfysiologi och Umeå Plant Science Center. Kollegorna kommer från SLU i Alnarp, Uppsala universitet, Helsingfors universitet, Cambridge University, Monash University och Universitetet for miljø- og biovitenskap i Norge.

Artikel:
Photoperiodic control of seasonal growth is mediated by ABA acting on cell-cell communication. S. Tylewicz, A. Petterle, S. Marttila, P. Miskolczi, A. Azeez, R. K. Singh, J. Immanen, N. Mähler, T. R. Hvidsten, D. M. Eklund, J. L. Bowman, Y. Helariutta, R. P. Bhalerao. 2018. Science

Sammanfattning på svenska:

Litium effektivast vid bipolär sjukdom

Bipolär sjukdom kännetecknas av växelvisa faser med onormal upprymdhet och uttalad nedstämdhet och behandlas vanligen med antingen humörstabiliserande eller antipsykotiska läkemedel. Medicinering med litium anses vara den mest effektiva humörstabiliserande behandlingen, men det har gjorts ganska få studier som jämför den långsiktiga effekten av olika läkemedel vid bipolär sjukdom.

För att reda ut vilken behandling som är mest effektiv har forskare vid Karolinska Institutet jämfört risken för återinläggning hos drygt 18

Vårdsamordnare ger snabbare återhämtning vid depression

– Psykisk ohälsa är en stor utmaning för primärvården. För dem som drabbas är det särskilt viktigt med kontinuitet, och det fungerar dåligt idag. En patient kan, efter det första läkarbesöket, få vänta i månader på att få träffa en psykolog eller terapeut. Under väntetiden har vårdcentralen inte alltid regelbunden kontakt med patienten. Att stå på väntelista är ingen bra vård, det är snarare icke-vård, säger Cecilia Björkelund, seniorprofessor i allmänmedicin vid Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet.

Följer individer under sjukdomsförloppet
Projektet går ut på att undersöka hur särskilda vårdsamordnare för personer som söker för depression, ångest och stressrelaterad ohälsa kan fungera på vårdcentralen. Samordnaren är oftast en distriktssköterska som använder en del av sin tjänst för att följa individen under hela sjukdomsförloppet. Efter ett första fysiskt möte håller vårdsamordnaren kontakten med patienten genom telefonsamtal en gång i veckan. I uppgiften ingår att ta reda på hur patienten mår, göra upp en vårdplan tillsammans med patienten samt, om det behövs, planera in extra besök hos läkare eller terapeut.

– Det handlar framför allt om att stötta och att visa att vårdgivaren bryr sig, men också om att använda primärvårdens resurser mer effektivt. Det blir dessutom ett stöd för läkarna, när de vet att någon håller koll på hur patienten har det, säger Cecilia Björkelund.

Mild till medelsvår depression
Den vetenskapliga studien, vars resultat nu publiceras i tidskriften BMC Family Practice, är den första studien i Sverige som visar att en vårdsamordnarfunktion på vårdcentralen kan ge ökad kvalitet i vården i form av hög tillgänglighet och hög kontinuitet för patienter med depression.

Studien omfattar nästan 400 patienter med mild till medelsvår depression. De patienter som hade kontakt med vårdsamordnare tillfrisknade snabbare, och dessutom blev fler friska i denna grupp. De återgick också till arbetet signifikant tidigare än gruppen patienter som fick den vanliga vården.

– På de vårdcentraler som infört vårdsamordnare är både läkarna och vårdcentralchefer nöjda, och det är också patienterna. Även bland de patienter som inte hade tillgång till en vårdsamordnare tillfrisknade de flesta och de var också förhållandevis nöjda med vården, men för de patienter som fick vårdsamordnarkontakt under hela sjukdomsförloppet innebar detta tidigare återgång till arbete och ännu snabbare tillfrisknande, säger Cecilia Björkelund.

I studien jämfördes elva vårdcentraler som infört vårdsamordnarfunktion, med tolv andra vårdcentraler, där man erbjöd den vård som vanligen ges till patienter med depression inom primärvården idag. Nitton vårdcentraler i Västra Götalandsregionen har deltagit i projektet, och dessutom fyra i region Dalarna, som var första delen av en metodutveckling av primärvårdens organisation för psykisk ohälsa. Primärvården i Västra Götaland har fortsatt att utveckla denna funktion och den har nu införts på cirka hundra vårdcentraler, vilket är hälften av regionens alla vårdcentraler.

Studien är utförd i nära samverkan mellan enheten för allmänmedicin vid Göteborgs universitet och Västra Götalandsregionens primärvård. Finansieringen har skett av Västra Götalandsregionens hälso- och sjukvårdsstyrelse.

Artikel:
Resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften BMC Family Practice.

Kontakt:
Cecilia Björkelund

Läs mer