Hur kan bakterier förstå var de är och koordinera sin förmåga att orsaka sjukdom? För att förstå detta studerar professor Jörgen Johansson bakterien Listeria monocytogenes.
Jörgen Johansson är professor i molekylär mikrobiologi vid Institutionen för molekylärbiologi.
Jörgen använder den sjukdomsframkallande bakterien Listeria monocytogenes som ett modellsystem för att förstå varför bakterier kan göra människor sjuka. Målet är att på molekylär nivå beskriva hur bakterien kan förstå var den befinner sig och hur dessa system gör bakterien sjukdomsframkallande. Han tittar främst på hur så kallade RNA-molekyler formerar sig och hur det påverkar dess aktivitet men också på hur bakterien reagerar på stress. Tillsammans med andra forskare vid Umeå universitet försöker Jörgen också identifiera nya typer av antibiotika.
Listeria-bakterien förekommer ganska allmänt i naturen och vi människor kan få i oss den via olika matvaror, framför allt mejeriprodukter. I de flesta fall blir vi inte sjuka, men en stor dos kan leda till sjukdom framför allt hos personer med försvagat immunförsvar, till exempel gravida kvinnor. Hos vuxna kan en sådan så kallad listerios yttra sig som en hjärnhinneinflammation eller en allmän infektion med bakteriespridning i blodet. Dödligheten vid listerios är mycket hög, nästan 30 procent. Därför är det också viktigt att utveckla nya behandlingsmetoder och förebyggande metoder.
Johansson-labbet har i mer än 20 år studerat mekanismen för hur Listeria känner av temperatur för att kontrollera dess infektionspotential. Med hjälp av RNA-molekyler kan bakterien styra när de ska producera giftiga ämnen vid en infektion och även när de ska blockera produktionen, till exempel om de befinner sig utanför människan. Det här sker genom en termostatliknande funktion som gör att en RNA-molekyl får en stängd struktur vid låga temperaturer. När temperaturen blir högre, till exempel i människokroppen, öppnas strukturen och tillåter produktion av toxiner. Genom RNA-molekylernas flexibilitet skapas mycket avancerade signalkedjor i både bakterier och mänskliga celler.
Jörgens forskargrupp har nu utvecklat nya avancerade metoder för att bestämma hur enskilda RNA-molekyler ser ut och om de är ”aktiva” eller ”inaktiva”. Med dessa metoder har de identifierat flera nya RNA-baserade regulatoriska mekanismer som bakterien använder sig av för att orsaka sjukdom.
Tillsammans med Umeåprofessorerna Sven Bergström, Fredrik Almqvist och Elisabeth Sauer-Eriksson har Jörgens forskargrupp också studerat och undersökt om syntetiska molekyler kan fungera som nya typer av antibiotika. Resultaten är mycket lovande och de har även identifierat mekanismen för hur dessa nya antibiotika fungerar i Listeria på atomär nivå.
Kan infektionshämmare påverka listeriabakteriens förmåga att orsaka sjukdom?
Forskare från MIMS och UCMR porträtteras i en film. Produktion av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.