'Slaapcellen', die doses antibiotica kunnen overleven en in een slapende toestand liggen te rusten, kan een sleutel zijn tot het begrijpen van antibioticaresistentie, onderzoek heeft gevonden.

Dr. Stefano Pagliara, een biofysicus aan de Universiteit van Exeter, heeft een nieuwe manier ontwikkeld om cellen te identificeren die waarschijnlijk antibiotica zullen overleven, zelfs vóór de medicamenteuze behandeling.

Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift BMC Biologie , legt de basis voor het begrijpen van de speciale eigenschappen van bacteriën die kunnen overleven als ze worden behandeld met antibiotica, zodat nieuwe manieren kunnen worden ontwikkeld om hen te targeten.

Antibioticaresistentie is een van de meest urgente uitdagingen voor de volksgezondheid en bedreigt het vermogen om infectieziekten, waaronder longontsteking en tuberculose, effectief te bestrijden.

Na het doseren van bacteriën met ampicilline, het team van Exeter University ontdekte dat de overgrote meerderheid van de 1,3 procent van de cellen die het overleefden, levend waren maar niet groeien.

Dr. Pagliara heeft ze 'slaapcellen' genoemd omdat ze er slapend uitzien en lijken op de cellen die door antibiotica zijn gedood. maar zijn potentieel gevaarlijk met het vermogen om 'wakker te worden' en mensen of dieren opnieuw te infecteren.

Het onderzoeksteam van Exeter University ontdekte dat de twee soorten cellen die antibiotica overleven, 'slaapcellen' en persistente cellen, hebben vergelijkbare kenmerken die suggereren dat de twee celpopulaties met elkaar verbonden zijn. Door hun unieke fluorescentie konden ze allebei worden gespot voordat ze antibiotica kregen toegediend.

Maar omdat 'slaapcellen' niet groeien, standaard detectiemethoden kunnen ze niet onderscheiden van dode cellen, de valse indruk wekken dat veel minder cellen een antibioticakuur hebben overleefd.

Het Exeter University-team, waaronder Dr. Rosie Bamford en Ashley Smith, gebruikten een geminiaturiseerd apparaat waarmee ze in de loop van de tijd afzonderlijke bacteriën konden isoleren en bestuderen. Dit apparaat kan worden gebruikt om bacteriën te bestuderen die een bedreiging vormen voor de gezondheid van mens of dier.

Fluorescentie gebruiken om individuele cellen te verlichten, ze identificeerden de levensvatbare maar slapende 'slaapcellen', die eruitzagen alsof ze dood waren of sterven na behandeling met antibiotica. Het andere type overlevende cellen dat bekend staat als persistente cellen - die minder dan een derde van de overlevende cellen uitmaakten - begon opnieuw te groeien nadat de antibioticakuur was beëindigd.

Cellen die de behandeling met antibiotica overleven, kunnen zich uiteindelijk allemaal delen, leiden tot een terugval van infectie terwijl het risico op de ontwikkeling van antibioticaresistentie toeneemt.

Dr Pagliara, een hoofddocent in het Living Systems Institute aan de Universiteit van Exeter, zei:

"Antibioticaresistentie is een van de ernstige gezondheidsuitdagingen van onze tijd. De cellen die we hebben geïdentificeerd, ontwijken de behandeling met antibiotica en vormen een ernstige bedreiging voor de menselijke gezondheid. in tegenstelling tot persisterende cellen die de groei snel hervatten nadat de antibioticakuur is beëindigd, 'slaapcellen' blijven gedurende langere tijd niet groeien, en ontwijk detectie met behulp van traditionele methoden."

"Ons onderzoek moet het gemakkelijker maken om biomarkers te ontwikkelen om deze cellen te isoleren en nieuwe manieren openen om de biochemische samenstelling van bacteriën in kaart te brengen die aan antibiotica kunnen ontsnappen. zodat we manieren kunnen vinden om ze effectief te targeten."

Dr. Pagliara plant een programma om individuele 'slaapcellen' te identificeren en te isoleren voor een grondige analyse met sequencing van de volgende generatie om te zien hoe ze genen anders tot expressie brengen dan die welke niet resistent zijn tegen antibiotica.