EHEC er en type E. coli-bakterie som kan gi alvorlig sykdom. Det finnes ingen behandling mot den, og antibiotika kan gjøre vondt verre. Men nå har forskere ved Veterinærhøgskolen funnet varianter av bakterien som kanskje likevel kan behandles med antibiotika.
Det finnes mange ulike former for E. coli-bakterier. Noen forekommer naturlig i tarmen vår og er helt ufarlige, mens andre gjør oss syke. Noen plukker vi opp når vi er på ferie i andre land, og de gir oss turistmage og et par dager med diaré, mens andre kan gi langt mer alvorlig sykdom.
Ulike bakterier kan oppføre seg ulikt
Den mest alvorlige E. coli-varianten kalles EHEC (Enterohemoragisk E. coli). Den kan gi blodig diaré og feber.
– I tillegg lager den et giftstoff som heter Shiga toksin (Stx), som kan angripe nyrene og gi nyresvikt. EHEC-infeksjoner behandles vanligvis ikke med antibiotika fordi man har sett at antibiotika kan øke faren for nyresvikt, sier førsteamanuensis Toril Lindbäck ved NMBU Veterinærhøgskolen.
Man vet fra tidligere studier at det varierer hvor mye giftstoff eller toksiner bakteriene lager, og også at betingelsene for når de lager giftstoffet, varierer. Det betyr at ikke alle EHEC-infeksjoner er like. Lindbäck og kollegene tror de nå har funnet en av grunnene til at giftproduksjonen varierer hos EHEC-bakteriene, og at det likevel kan være mulig å behandle noen av dem med antibiotika.
– Siden bakteriene er genetisk forskjellige, er det grunn til å tro at de også oppfører seg forskjellig. Og hvis de oppfører seg forskjellig, er det naturlig å tenke at det finnes ulike måter å behandle dem på, sier Lindbäck.
Hamburgerbakterien
Hun forklarer at dette er viktig forskning fordi mer kunnskap om EHEC kan føre til bedre behandlingsmetoder av sykdommen.
– Det dreier seg om en av de mest alvorlige matbårne sykdommene vi har, og den kan ha dramatiske konsekvenser, særlig for barn, eldre og folk med nedsatt immunforsvar.
EHEC finnes ofte i tarmen til drøvtyggere. Dyrene blir ikke syke, men kan være friske smittebærere.
– Når kua blir slaktet, vil tarminnhold kunne smitte over på kjøttet. Dermed kan vi få i oss kontaminert kjøtt, for eksempel gjennom rå hamburgere. Vi kan også få i oss bakterien ved å drikke upasteurisert melk, forklarer Lindbäck.
Det første kjente utbruddet av EHEC var i USA i 1982, der oksekjøtt brukt til hamburgerproduksjon, var forurenset av EHEC. Siden da har EHEC også blitt kalt «hamburgerbakterien». I 2006 hadde vi et utbrudd i Norge der flere barn ble alvorlig syke. Smittekilden viste seg å være forurenset sauekjøtt brukt til produksjon av spekepølse.
Bakterien er smittet av et virus
Det som er spesielt med EHEC-bakteriene, er at toksinet de lager, kommer fra et virus. Det er virus overalt på jorda, og bakterier kan også bli smittet. Virus som angriper bakterier, kalles bakteriofager.
Bakteriofagene overfører sitt DNA til bakterien, og når det gjelder EHEC er det bakteriofagen som bærer på genene som koder for toksinet som gjør oss syke.
– Bakteriofagens DNA blir tatt opp i kromosomet til E. coli-bakterien. Der kan det ligge helt rolig og ikke gjøre noen skade, men så kan det plutselig aktiveres og våkne til liv gjennom ulike påvirkninger. Da dannes det nye viruspartikler samtidig som det blir produsert giftstoff.
Hvordan blir bakterien farlig?
Det er denne reguleringsmekanismen for aktivering av bakteriofagene Lindbäck forsker på.
– Vi studerer hva det er som gjør at bakteriofagen våkner opp og begynner å lage toksin slik at bakteriene vi har fått i oss, blir ekstra farlige.
En faktor som kan aktivere bakteriofagen, er antibiotika.
For EHEC-varianten som forårsaket det første utbruddet i USA i 1982, fant man at antibiotika trigget bakteriofagene og førte til en forverring av sykdommen.
– Men vår teori er at det er så mange ulike typer av disse bakteriofagene at de muligens oppfører seg ulikt. Og da kan det være at de også reagerer ulikt på antibiotika. Vi lever fremdeles etter det vi fant i 1982 og tror det er sannheten, men bakteriofagene har svært kort generasjonstid, noe som gjør at de forandrer seg raskt, sier Lindbäck.
Antibiotika kan kanskje ta noen typer
– Noen av disse bakteriofagene som lager toksinet i EHEC, er så ustabile i seg selv at de ikke trenger triggingen fra antibiotika for å lage toksin. De produserer det hele tiden, og er derfor ekstra farlige, forklarer hun.
I 2011 hadde vi et stort EHEC-utbrudd i Europa, der toksinet ble laget av en slik ustabil bakteriofag. Mange mennesker ble syke og døde. Som en siste utvei for å redde liv, behandlet man noen pasienter med antibiotika, og det var vellykket.
– Derfor tror vi at slike ustabile bakteriofager som ikke trenger antibiotika for å aktiveres, faktisk kan behandles med antibiotika. Men den eneste bakteriofagen vi så langt vet med sikkerhet at det fungerer på, er den fra utbruddet i 2011, sier Lindbäck.
Åtte ulike typer
I denne studien har forskerne studert bakteriofager fra en rekke ulike EHEC-stammer.
– Vi har undersøkt ca. 500 bakteriofager som bærer dette toksinet, og har hittil funnet åtte forskjellige hovedtyper av repressorproteinet CI, som er viktig for regulering av aktivering av bakteriofagen, sier Lindbäck.
Blant de åtte ulike variantene er både bakteriofagen fra utbruddet i USA i 1982, den fra det norske utbruddet i 2006 og den fra det europeiske utbruddet i 2011.
Siden regulering av aktivering av bakteriofagen er forskjellig, er det mulig at alle disse åtte bakteriofag-typene oppfører seg helt ulikt i møte med antibiotika.
– Men det er det for tidlig å si noe om. Nå er vi i identifiseringsfasen. Neste prosjekt blir å finne ut hvordan hver enkelt bakteriofag-variant oppfører seg. Vi vet at bakteriofagen fra 1982 blir trigget av antibiotika, mens dette ikke ser ut til å gjelde for varianten fra utbruddet i 2011. Vi vil se nærmere på hvordan de enkelte typene reguleres, hvor stabile de er og om de lar seg påvirke av antibiotika.
Et steg på veien mot å hjelpe pasienter
EHEC-utbruddet i Norge i 2006 var en viktig grunn til at Lindbäck ble interessert i de store forskjellene mellom EHEC-stammer.
– Jeg ble fryktelig nysgjerrig på hvorfor så mange ble alvorlig syke den gangen. 60 prosent av de som ble smittet i det utbruddet, ble alvorlig syke med blant annet nyresvikt. Det vanlige er at rundt 10 prosent i et utbrudd rammes av så alvorlig sykdom. Helt siden da har jeg lurt på hva som er årsaken til dette, og nå tror jeg det dreier seg om at det var en svært ustabil og hissig bakteriofag-type som hadde infisert bakterien.
Hun sier at forskningen forhåpentligvis er et steg på veien mot å finne nye behandlingsstrategier, og hun håper at arbeidet på sikt vil være til direkte hjelp i møte med EHEC-pasienter.
– Vi mener dette kan ha stor klinisk verdi og kan få en direkte praktisk betydning for helsevesenet. Drømmen er at man i framtiden skal kunne gjøre en rask undersøkelse for å se hva slags bakteriofag-type man har med å gjøre, og så vet man om sykdommen kan behandles med antibiotika eller ikke.