Der findes mange forskellige typer af colibakterier. Hvor de fleste er uskadelige, kan andre danne giftstoffer og give alvorlig sygdom. Colibakterier udgør en global sundhedstrussel, som er særlig alvorlig i regioner med et mangelfuldt sundhedssystem, men også i Danmark forekommer der jævnligt alvorlige tilfælde.
Infektioner med colibakterier kan stadig behandles med antibiotika, men der er set multiresistens mod flere typer bredspektrede antibiotika. Der er derfor akut behov for at udvikle alternative metoder til bekæmpelse. For at kunne det er det en god idé at kende og forstå bakteriens grundlæggende struktur.
Det var netop, hvad Julia Weikum satte sig for i studiet, 'The extracellular juncture domains in the intimin passenger adopt a constitutively extended conformation inducing restraints to its sphere of action', som netop er udgivet i det anderkendte tidsskrift Scientific Reports fra Nature.
"Det betyder helt konkret, at Intitim kan række længere, når den leder efter en receptor at binde sig til. Den er derfor sandsynligvis endnu mere effektiv til at inficere en organisme, end man hidtil har troet, og det er vigtig viden, når man skal udvikle nye metoder til at bekæmpe infektioner med colibakterier"
Professor Jens Preben Morth, DTU Bioengineering
Sammen med forskerkolleger fra Skandinavien, Storbritannien, Tyskland og Japan har hun som den første i verden fuldstændigt kortlagt den streng, som to af de mest sygdomsfremkaldende typer af colibakterier, EHEC og EPEC, bruger til at inficere en organisme. Det er et godt sted at starte, for hvis man kan få en fuldstændig forståelse af, hvordan bakterien inficerer, kan man tage næste skridt og se på, hvordan man kan forhindre det med brug af skræddersyet antibiotika.
Når de skadelige colibakterier inficerer en organisme bruger de et protein kaldet Intimin til at binde sig fast på særlige steder på tarmvæggen, kaldet receptorer. Intimin sidder i det ydre lag af bakteriens cellemembran, og en del af den stikker ud fra cellen. Den del, der stikker ud, er inddelt i fem enheder kaldet underdomæner, der i strukturen minder om fem perler på en streng.
De to, der sidder tættest på bakterien, vidste man ikke meget om, før Julia Weikum og hendes kolleger bestemte de atomare struturer, og man formodede, at de nok mindede meget om hinanden i form og struktur.
”Julia viser imidlertid, at underdomænerne havde forskellig form og fleksibilitet. De to tættest på bakterien, altså basen af perlestrengen er mere stiv, hvor de sidste tre yderste er mere fleksible. Det betyder helt konkret, at Intitim kan række længere, når det leder efter en receptor at binde sig til. Det er derfor sandsynligvis endnu mere effektivt til at inficere en organisme, end man hidtil har troet, og det er vigtig viden, når man skal udvikle nye metoder til at bekæmpe infektioner med colibakterier,” siger professor Preben Morth fra DTU Bioengineering, som var Julia Weikums vejleder.
Studiet blev indledt ved Norsk Center for Molekylær Medicin (NCMM), et nordisk EMBL-partnerskabscenter, og afsluttet ved DTU. Studiet er finansieret af den internationale Nordforsk-fond, der primært fremmer skandinaviske samarbejder.