Antimikrobielle Peptider -fremtidens antibiotika? Cecilia Engel Thomas AMP generelt AMP består af aminosyrer og er ofte amfipatiske (har både hydrofile og –fobe dele) og positivt ladede. Dette gør, at de vil blive tiltrukket af bakteriers positivt ladede membran, og at de kan sætte sig ned i denne. Hullet i bakteriens cellemembran gør, at cellens indhold flyder ud, og at membranen mister vigtige funktioner. Udover at lave hullet, kan AMP også angribe forskellige mål inde i cellen. Et AMP. De hydrofile aminosyrer er blå, og de hydrofobe er gule. Flere AMP’er i en cellemembran kan sammen lave et hul. Bakterierne dør som følge af AMP angrebet. Gram negative bakterier Gram negative bakterier er en bestemt type bakterier, der har et lag af negativt ladede kulhydrater (LPS), der sidder fast i deres ydre membran. Dette gør at gram negative bakterier har en negativt ladet yderside, hvilket tiltrækker de positivt ladede AMP. Resistente/tolerante bakterier har bl.a. udviklet forskellige metoder til at undgå at blive angrebet af AMP. A: Cellen udskiller enzymer der nedbryder AMP. B: Cellen ’fanger’ AMP med ekstracellulære proteiner. C: Cellen pumper AMP ud af cellen igen med efflux-pumper. D: Cellen gør LPS mere positivt, sådan at den tiltrækker AMP mindre. P. aeruginosa Pseudomonas aeruginosa er en stavformet gram negativ bakterie. Bakterien lever i mange forskellige miljøer, og har derfor en stor mængde regulatoriske gener, så den let kan tilpasse sig disse miljøer. Bakterien kan erhverves af folk med nedsat immunforsvar. P. aeruginosa findes bl.a. i lungerne hos patienter med cystisk fibrose. Pga. gentagne antibiotikabehandlinger bliver bakterierne med tiden resistente over for de konventionelle antibiotika, derfor bruger man det eneste klinisk anvende AMP, colistin, til behandling af P. aeruginosa infektioner hos CF-patienter. P. aeruginosa bliver bl.a. resistent over for AMP ved at gøre sin cellemembran mindre negativ (se punkt D ovenfor). Dette gør den ved at indsætte positive grupper i LPS. Et eksempel på dette er at bakterien kan indsætte en positivt ladet aminoarabinosegrupe på LPS molekylet. Dette gør P. aeruginosa ved hjælp af to reguleringssystemer, der regulerer aktiviteten af to gener, der er med til at få sat denne positivt ladede gruppe på LPS. P. Aeruginosa biofilm der er blevet behandlet med colistin. Det ses at det øverste lag af celler (grønt) har overlevet behandlingen, hvorimod det nederste lag (rødt) er dødt. Tak til Kontaktinfo Referencer Biotech Academy undervisningsmateriale www.bioteknologi.nu/medicin/amp/teori.aspx Artikler Andreas Peschel et al.: The co-evolution of host cationic antimicrobial peptides and microbial resistance, Nature Publishing Group, Juli 2006 Arne Heydorn et al.: Statistical analysis of Pseudomonas aeruginosa biofilms, American Society for Microbiology, Jan. 2002 Claus Sternberg et al.: Growing and analyzing biofilms in flowcells, Current Protocols in Microbiology Gabriel G. Perron et al.: Experimental evolution of resistance to an antimicrobial peptide, Proceedings of the Royal Society B, 2005 Janus Haagensen et al.: Protocol for work with the flow-chamber biofilm-system, CBM, DTU, 2006 Differantation and destribution of colistin- and sodium dodecyl sulfate- tolerant cells in Pseudomonas biofilms, Journal of Bacteriology, Jan 2007 Nicholas Jochumsen et al.: The molecular biology of cationic antimicrobial resistance in P. aeruginosa, Bachelor project, DTU, 2007 Samuel I. Miller et al.: LPS, TLR4 and infectious disease diversity, Nature, Jan. 2005 Thomas Rasmussen et al.: Pseudomonas aeruginosa, DTU 2005 Thomas Rasmussen Morten Harmsen Nicholas Jochumsen Janus Haagensen Anders Folkesson Cecilia Engel Thomas 3.A Ordrup Gymnasium E-mail: cengel@sol.dk Mobil: 22391324