Antibiotikaresistens

Denne underside er tredje del af teorien for undervisningsmaterialet om Bakterier og Antibiotikaresistens.

Opdagelsen og produktionen af antibiotika var et stort skridt for menneskets sundhed! Hvis man har en bakterieinfektion, kan man få antibiotika på hospitalet eller man kan få den udskrevet af en læge og hente det på et apotek. Hermed kan man blive rask og fri for infektion af bakterier. Men, det store brug af antibiotika har desværre også fået konsekvenser. Antibiotika har nemlig skubbet den evolutionære udvikling af bakterier. Hermed er nogle bakterier blevet resistente overfor nogle typer af antibiotika.

Det er vigtigt at bemærke, at en bakterie godt kan være resistent over for én type antibiotikum, mens det er modtageligt over for andre typer. Det betyder, at nogle typer af antibiotika vil være meget effektive på en given bakterie, mens andre ingen virkning har. Hvis en bakterie ikke er resistent overfor et antibiotikum, vil den som udgangspunkt forsøge at blive det, da den ellers bliver slået ihjel. Dette er en positiv egenskab set fra bakteriens synspunkt, men ikke for os mennesker. Men hvorfor og hvordan kan bakterier udvikle resistens? Svaret ligger i ændring og udveksling af DNA hos bakterier – læs med her!

Mutationer og genoverførsel

Man kan undre sig over, hvordan der sker genetisk udvikling af bakterier (som f.eks. udvikling af resistens), når der ved celledeling dannes to kloner af den oprindelige celle. Svaret er, at der under celledeling kan ske fejl i kopieringen af DNA’et eller ved bestråling med sollys. Disse ændringer i DNA kaldes mutationer. Mutationer betyder, at det nye arvemateriale i form af DNA ikke altid er 100 % identisk med det oprindelige.

Man kan sammenligne mutationer med fejl i en kogebog. Afhængig af fejlens størrelse vil den have større eller mindre betydning for smagen af den færdige ret. Nogle gange kan en fejl endda betyde, at retten bliver bedre. På samme måde vil mutationer i nogle tilfælde tilføre bakterien nyttige egenskaber, i andre tilfælde dårlige. Andre gange vil bakterien slet ikke blive påvirket af mutationen. Antibiotikaresistens kan altså opstå ved en mutation i bakteriens DNA, som bevirker, at bakterien ikke længere slås ihjel af antibiotikummet.

Foruden mutationer kan bakterier også opnå resistens ved en proces, som kaldes genoverførsel. Ved denne proces udveksler bakterierne gener (et stykke DNA) imellem hinanden. Generne koder for ét eller flere proteiner, som f.eks. kan være antibiotikaresistens. Igen kan man sammenligne det med en kogebog, hvor en ret tilføres ekstra ingredienser for at blive bedre. På samme måde får bakterierne ekstra gener, der øger deres overlevelsesmuligheder. Ved genoverførsel kan resistente bakterier altså overføre sine resistensegenskaber til andre ikke-resistente bakterier. Dette kan ske på tværs af bakteriearter. Derved kan gavnlige bakterier overføre deres resistensegenskaber til sygdomsfremkaldende bakterier. Selve overførslen af gener, kan ske gennem forskellige mekanismer.

Antibiotika fremmer resistens

Det er vigtigt at understrege, at mutationer og genoverførsel sker uafhængigt af påvirkningen fra antibiotika. Mutationer og genoverførsel opstår altså også hos personer, som ikke har en infektion, der ikke er under behandling med antibiotika. Problemet med antibiotikabehandling er, at det slår alle ikke-resistente bakterier ihjel og dermed sørger for gode vækstbetingelser (næring og plads) for de resistente bakterier. Hvis blot én enkelt bakterie muterer og bliver resistent, vil behandling med antibiotika sørge for, at denne bakterie udvikler sig til millioner af resistente bakterier (se figur 6).

Figur 6. Antibiotikaresistens. Figuren viser, at en antibiotikaresistent bakterie overlever en antibiotikakur. Hermed er der gode vækstbetingelser for bakterien som vil dele sig i kroppen.

Én resistent bakterie bliver til to, og to bliver til fire osv. Efter blot 8 timer kan der være dannet op til ca. 16 millioner resistente bakterier ud fra én enkelt resistent bakterie! Man siger derfor, at antibiotika fremmer resistensudvikling hos bakterier, en egenskab der kaldes selektion. Hvis de resistente bakterier samtidig er sygdomsfremkaldende, vil antibiotikabehandling hurtigt sørge for at forværre sygdommen, og dermed vil der være brug for yderligere behandling. Dette bygger på det evolutionsprincip, som Charles Darwin opdagede.