Umeåforskare utvecklar nya metoder för infektionsforskning
NYHET
Infektionsforskare vid Umeå universitet studerar bakteriers egenskaper med samma metoder som materialforskare använder för att utforska ytor. Studier av de absolut yttersta delarna i bakteriernas cellvägg ger ny information om den kemiska sammansättningen av strukturer som är viktiga för bakteriernas infektionsförmåga.
Text: Karin Wikman
Resultaten publiceras nu i den ansedda tidskriften The Journal of Biological Chemistry.
När bakterier infekterar en värdorganism sätter de sig ofta fast på vävnadens celler. Infektionsforskare i Umeå studerar strukturdetaljer i bakteriecellernas ytlager för att hitta nya substanser som kan förhindra bakterieinfektion. I samarbete med materialforskare vid kemiska institutionen beskriver de nya metoder som underlättar och påskyndar deras studier.
Optimalt för sjukvårdsutrustning
Kemisten Madeleine Ramstedt forskar om material med nya egenskaper som förhindrar att bakterier kan fästa sig vid ytan. Det nya materialet skulle vara optimalt för utrustning i sjukvården, där biofilm av bakterier kan vara en källa för infektionsspridning. För sin forskning använder Madeleine Ramstedt bland annat spektroskopiska metoder, som hon nu också erbjuder sina kollegor i forskningskonsortiet Umeå Centre for Microbial Research, UCMR.
Mikrobiologerna Sun Nyunt Wai , Ryoma Nakao och Bernt Eric Uhlin undersökte tillsammans med kemisterna Jean-François Boily och Madeleine Ramstedt om en fysikalkemisk analysmetod också kan användas för mikrobiella studier. Forskarna kombinerade den så kallade röntgenfotospektroskopin med multivariat analys. Analysen ger specifika mönster av intensitetskurvor beroende på den kemiska sammansättningen hos ytan av materialet som undersöks.
Påverkar bakteriernas infektionsförmåga
– Vi lyckades även med att analysera bakteriernas cellytor med vår röntgenspektroskopi. Vi hittade tydliga mönster som vi klart kunde relatera till olika sammansättningar på lipider, socker, protein och polymeren peptidoglykan i bakteriernas cellvägg och som påverkar bakteriernas infektionsförmåga, förklarar Madeleine Ramstedt. – Metoden gör det möjligt att analysera det allra yttersta skiktet, inom cirka 10 nanometer från ytan.
- Vår metod är förhållandevis enkel om man jämför med andra metoder där man först måste extrahera olika cellkomponenter. Det betyder att man med vår metod undersöker ytan under mer naturliga förhållanden hos en intakt bakteriecell.
Röntgenfotospektroskopi har tidigare i viss omfattning använts för att undersöka bakterier men med begränsad framgång. Forskarna i Umeå har nu lyckats optimera metoden.
Chockfryser bakterier
– Vi chockfryser bakterier och håller dem nedfrysta under hela analysen. Det gör att vi kan anta att de inte förändras under undersökningen. Nu har vi möjlighet att jämföra cellväggen hos liknande bakterier som behandlats på olika sätt eller som har förändrats, till exempel blivit resistenta. Med vår metod kan vi nu i större skala jämföra strukturer i cellväggar av sjukdomsframkalllande bakterier med icke-sjukdomsframkallande bakterier. Förhoppningsvis kan den nya enklare analysmetoden ge snabbare resultat och ge infektionsforskarna ännu bättre ledtrådar för att hitta nya antibiotika, säger Madeleine Ramstedt
Umeå Centre for Microbial Research, UCMR
UCMR är en av Umeå universitets starka forskningsmiljöer. Centret är ett interdisciplinärt forskningskonsortium som samlar ett antal forskargrupper inom mikrobiell forskning med deltagande forskare från kemi, medicinsk och klinisk mikrobiologi, molekylärbiologi, fysik, biofysik, biokemi och bioinformatik.
Madeleine Ramstedt, Ryoma Nakao, Sun Nyunt Wai, Bernt Eric Uhlin, Jean-François Boily: Monitoring surface chemical changes in the bacterial cell wall – multivariate analysis of cryo-x-ray photoelectronspectroscopy data. The Journal of Biological Chemistry (On-line 17 februari 2011).
