Daily Archives: May 15, 2014

enzymfunn gir håp om ny generasjon antibiotika

Verdens helseorganisasjon (WHO) er blant flere ledende organisasjoner som i det siste har advart sterkt om et økende antibiotikaresistensproblem.

Dette kan i siste instans føre til at mange vil dø av det vi i dag betrakter som enkle infeksjoner.

Dyrt å utvikle nye antibiotika

- Veldig få nye antibiotika har blitt utviklet de siste 30-40 årene fordi den farmasøytiske industrien har vært lite interessert i det, sier Daniel Straume, forsker i mikrobiologi ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU).

Han påpeker at nye antibiotika er svært dyre å utvikle, og at industrien tjener for lite penger på denne typen medisiner. Men skulle tradisjonelle antibiotika miste sin effekt, vil det meste av moderne medisin være truet.

Operasjoner, kreftbehandling, transplantasjoner, infeksjonssykdommer er eksempler på behandling eller sykdommer hvor pasienten er avhengig av antibiotika.

Straume er en del av en mikrobiologisk forskningsgruppe ved NMBU ledet av professor Leiv Sigve Håvarstein. Sammen med en forskningsgruppe fra Madrid har de funnet nye egenskaper ved en av de viktigste bakterien som forårsaker sykdom og død hos mennesker, noe som kan bidra til utvikling av en ny medisin.

Bakterien heter Pneumokokk-bakterien. Det er vel bare tuberkulosebakterier som forårsaker mer sykdom og død enn disse bakteriene.

Tar mange liv

Pneumokokkene tar livet av 1-2 millioner mennesker per år (lunge og hjernehinnebetennelse), men forårsaker også en rekke mindre alvorlige sykdommer som er svært kostbare for samfunnet, som for eksempel bihulebetennelse og mellomørebetennelse.

Pneumokokkinfeksjoner rammer flest barn og eldre, som ofte dør av lungebetennelse, og kalles derfor ofte «childrens foe and  old mans friend».

Målet er å hemme enzymer.

Det nye forskerne har funnet ut, har med celledeling å gjøre. Dette er en helt fundamental prosess hvor mye fremdeles er ukjent.

Men noe vet forskerne. Bakteriene formerer seg ved å dele seg i to. Hvis du har en infeksjon og klarer å hemme et enzym som er essensielt for at bakterien skal dele seg i to, dreper du infeksjonen – og du blir frisk.

Når en bakteriecelle skal dele seg må det lages en cellevegg, som fungerer som en skillevegg mellom de to dattercellene. For å fullføre delingsprosessen må denne celleveggen splittes i to ved at den spaltes på midten.

- Det vi har funnet ut er hvilket enzym som gjør denne spaltingen, forteller Straume.

Det betyr altså at dersom dette enzymet blir satt ut av spill, så stoppes sykdomsprosessen. 

Økende resistens

Enzymet kalles PcsB. De tilhører en gruppe enzymer som kalles peptidoglycan hydrolases som klipper bindingene i celleveggen. I tillegg har forskerne bestemt krystallstrukturen til PcsB. Disse funnene kan, i tillegg til ny innsikt i og forståelse av en meget sentral biologisk mekanisme, bidra til å utvikle en helt ny type antibiotika.

Pneumokokkinfeksjoner behandles primært med penicilliner, eller såkalte beta-lactamer. Disse angriper en bestemt type enzymer. Det har de siste 20 årene vært registrert økende resistens mot beta-lactamer og andre antibiotika i kliniske isolater av Penumokokk-bakterien.

Når bakterier blir utsatt for antibiotika, vil de prøve å endre seg slik at de ikke lenger blir angrepet av antibiotikaen. Det er dette som skjer når noen bakterier blir antibiotikaresistente.

Et kappløp

Det som har skjedd er at bakterien har klart å endre enzymene som hemmes av antibiotika, slik at det ikke lenger har den hemmende effekten. Uansvarlig og unødig bruk av antibiotika er med på å fremme utviklingen av resistente bakterier.

Derfor er det et kappløp mellom bakterier som blir resistente og forskernes utvikling av medisiner som skal klare å utvikle nye typer antibiotika.

- Dette er ikke et akutt problem i Norge foreløpig fordi vi har vært mer restriktive med antibiotikabruk enn mange andre land. Men mange steder i verden er problemet i ferd med å komme ut av kontroll, sier Straume.

Han påpeker at celledeling er en essensiell prosess i bakteriecellen, som kan være et ideelt mål for nye antibiotika, og PcsB er et nøkkelenzym i celledelingsprosessen. Hvis en kan identifisere stoffer som hemmer aktiviteten til PcsB, vil disse kunne fungere som en helt ny type antibiotika.

PcsB er også en svært  aktuell kandidat for å lage en ny generasjon vaksiner mot Pneumokokk-bakterier.

- Det at vi nå har strukturen av PcsB vil være til stor hjelp i dette arbeidet, avslutter Straume.

Referanse

Bartual, Sergio G., Daniel Straume m.fl.: Structural basis of PcsB-mediated cell separation in Streptococcus pneumoniae i Nature, april 2014

 

 

15 May 2014

stoffer i såpe og solkrem kan gjøre sæden dårlig

Forskere har undersøkt hvordan sædceller reagerer på syntetiske kjemikalier fra helt vanlig husholdningsprodukter som såpe, solkrem og tannpasta.

– Dette er første gang vi har kunnet bevise en sammenheng mellom endokrinforstyrrende stoffer og negative effekter på sædceller, sier Niels E. Skakkebæk, en av forskerne bak studien, i en pressemelding.

Det endokrine systemet styrer kroppens hormonproduksjon, og forskerne tror disse kjemikaliene kan bidra til fruktbarhetsproblemer over hele den vestlige verden.

– Det øker bevisbyrden for at vi ikke burde ha hormonforstyrrende stoffer i kroppen, sier førsteamanuensis Torkjel M. Sandanger ved universitetet i Tromsø, som også har forsket på miljøgifter.

Forvirrede sædceller

Forskerne har sett på systemet i sædcellene som styrer svømmeevnen, og peker på hvordan hormonforstyrrende kjemikalier kan få store konsekvenser for hvordan sædcellene oppfører seg.

Små mengder kjemikalier i kroppsvæskene åpnet det som kalles CatSper-kanaler i cellene.

I tillegg til å påvirke svømmeoppførselen, utløser også kontrollsystemene enzymer som sædcellene bruker for å trenge seg inn i egget.

De fant også at sædcellene ble mindre sensitive for de viktige hormonene progesteron og prostglandin.

Disse naturlige hormonene gjør det samme som de syntetiske kjemikaliene, nemlig å aktivere CatSper-kanalene, og koordinere sædcellenes reise.

Selv om de syntetiske stoffene hadde en effekt, var de mye svakere enn de naturlige hormonene.

Dermed kan kjemikaliene forstyrre den ømfintlige prosessen som skjer når sædcellene er på vei mot egget.

Forskerne mener sædcellen kan begynne å svømme på feil tidspunkt, navigere feil på veien, eller ikke komme seg gjennom det beskyttende laget rundt egget.

Såpe, tannpasta og solkrem

Forskerne undersøkte 96 forskjellige kjemikalier som har hormonforstyrrende egenskaper, fra et bredt spekter av industri- og forbruksvarer.

Kjemikalier fra blant annet insektmidler, apotekvarer, plaststoffer og hygieneprodukter ble undersøkt, og 11 av dem ble grundig analysert.

30 av de 96 stoffene hadde en så forstyrrende effekt på sædcellene, at de kunne utgjøre en risiko for fruktbarheten, mener forskerne.

I denne kjemiske cocktailen finner vi blant annet forskjellige UV-filtre, som brukes i solkrem.

Flere av disse stoffene er allerede regulert på grunn av mulige negative helseeffekter, som ftalatet DBP.

Dette er stoff som gjør plast mykt og bøyelig, og ble dermed brukt i blant annet barneleker i mange år. DBP er nå forbudt i barneleker i Norge, på grunn av hormonforstyrrende egenskaper og kreftfare.

Blant kjemikaliene finner vi også stoffer som ikke har vært brukt i vår del av verden på mange år, men som ikke brytes ned i naturen, såkalte persistente organiske miljøgifter (POPer). 

Det svært giftige innsektmiddelet DDT ble forbudt i jordbruket fra 60- og 70-tallet, men er fortsatt brukt for å kontrollere malariautbrudd i noen steder i Afrika, og Latin-Amerikanske land.

DDT hoper seg opp i fettvev hos mennesker og dyr, og brytes svært sakte ned i naturen.

Ukjent effekt i det virkelige liv

Den danske studien er gjort i et laboratorium, og dermed bare ser på effekten under kontrollerte forhold, forteller Torkjel M. Sandanger.

Han sier det er store vanskeligheter med å gjøre disse studiene så tett opp til virkeligheten som mulig, fordi det er så mange andre faktorer man ikke har kontroll over.

Dermed trengs det svært store utvalg for å finne effekter i det virkelige liv.

– Et av problemene er at konsentrasjonen av flere hormonforstyrrende stoffer vil i virkeligheten variere enormt mye gjennom uka. Derfor blir det også komplisert og veldig dyrt å skulle studere disse effektene hos folk.

– Man må også se på samspillet mellom de forskjellige stoffene, og det er svært vanskelig å gjøre i en laboratoriestudie, sier Sandanger.

Disse studiene er allikevel verdifulle, fordi de viser en effekt hos menneskelige sædceller.

– Vi har ikke sett de samme effektene hos rotter og mus for alle disse stoffene, så stoffene kan ha forskjellige effekter fra art til art. Dette understreker hvor viktig det er at effekter på mennesker studeres i mennesker, avslutter Sandanger.

Referanser:

N. Skakkebæk m. fl. Direct action of endocrine disrupting chemicals on human sperm: Embo reports.

15 May 2014

mobber seg til bedre helse

Forskere har lenge ant at mobbing i barndommen kan påvirke den psykiske helsa senere i livet. Flere studier antyder at mobbeoffer oftere opplever psykiske problemer som angst og depresjon som voksne.

Men noen tegn peker også mot en sammenheng mellom mobbing og fysiske helseproblemer, som smerter, søvnproblemer og større tendens til sykdom.

Og nå viser resultatene fra en stor amerikansk undersøkelse hvordan dette kan henge sammen:

Mobbing ser ut til å påvirke nivåene av lavgradig betennelse i kroppen. Slik kronisk betennelse er forbundet med økt risiko for mange sykdommer, som metabolsk syndrom og hjertesykdom.

20 år lang studie

Resultatene springer ut fra den såkalte Great Smokey Mountains Study, som har fulgt 1 420 personer i mer enn 20 år, skriver William E. Copeland og kollegaene hans i ukas utgave av PNAS.

Deltagerne har svart på spørsmål, blant annet om mobbing, og også avgitt blodprøver.

Dermed kunne forskerne kartlegge variasjonen i nivåene av betennelsesstoffet CRP hos deltagerne over lang tid, og sammenligne disse verdiene med en rekke andre faktorer i livene til de som var med.

Forskerne undersøkte flere ulike grupper: Mobbeofre, de som både mobbet og ble mobbet, de rene mobberne og ei kontrollgruppe av personer som aldri hadde vært involvert i mobbing på noen av sidene.

Resultatene avslørte en forventet, men dog deprimerende sammenheng.

Bra for de slemme

Mobbeofrene hadde mye høyere nivåer av CRP i voksen alder, sammenlignet med alle de andre gruppene. Og verdiene økte i takt med hvor ofte mobbinga skjedde.

Tallene antyder at mobbing kan forandre nivåene av betennelse i kroppen like mye som andre tidlige traumatiske opplevelser, som barnemishandling.

Men prøvene tegnet også et større bilde av langtidseffektene av mobbing. Det å plage andre kunne nemlig også ha en positiv effekt – for de slemme.

For mens det å bli mobbet hang sammen med mer betennelse i kroppen, var det en motsatt sammenheng mellom betennelse og det å mobbe selv.

Få negative konsekvenser for mobberne

Deltagerne som både mobbet og ble mobbet hadde omtrent like nivåer av betennelsesstoffet CRP som kontrollgruppa. Men mobberne kom ut som vinnere: De hadde de aller laveste nivåene av betennelse i kroppen av alle gruppene.

Tidligere forskning har vist at mobbere opplever få negative konsekvenser psykisk og sosialt. Og nå ser det altså ut til at plageåndene i tillegg oppnår en økt beskyttelse mot sykdom, når de øker sin egen sosiale status på bekostning av andres.

Forskerne mener de nye resultatene gir innspill til nye tiltak. I tillegg til å jobbe med å redusere mobbing, bør man også gjøre noe for å redusere betennelsesnivåene hos mobbeofrene.

På den måten kan man kanskje avverge noen av de langsiktige negative helseeffektene av mobbinga.

Referanse:

W. E. Copeland, D. Wolke, S. T. Lereya, L. Shanahan, C. Worthman & E. J. Costello, Childhood bullying involvement predicts low-grade systemic inflammation into adulthood, PNAS Early Edition, 12. Mai 2014.

15 May 2014