Fitnesskostnad

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

• Den biologiska nackdel — långsammare tillväxt, sämre konkurrensförmåga, nedsatt virulens — som en mikroorganism ofta får på köpet när den förvärvar en resistensmutation eller en resistensgen.
• Kostnaden uppstår därför att målstrukturen som förändrats i regel har en normal funktion. En mutation i DNA-gyras eller i ett ribosomprotein gör bakterien resistent men samtidigt sämre på sin ordinarie uppgift.

Varför är det viktigt / Mekanism

• I frånvaro av antibiotika är den resistenta stammen alltså underlägsen den känsliga och konkurreras långsamt ut. Detta är den teoretiska grunden för hoppet att minskad antibiotikaanvändning ska ge minskad resistens.
• Två faktorer undergräver det hoppet:
  • Kompensatoriska mutationer — bakterien förvärvar ytterligare mutationer som återställer fitness utan att resistensen förloras. Därefter är resistensen i praktiken permanent även utan läkemedelstryck.
  • Samselektion — resistensgenen sitter på en plasmid eller ett transposon tillsammans med andra resistensgener eller med gener för tungmetalltolerans. Då räcker det att något annat selektionstryck finns kvar för att hela paketet ska bevaras.
• Samma begrepp används inom virologi: hiv-varianter med resistensmutationer mot proteashämmare har ofta nedsatt replikationsförmåga, vilket ibland utnyttjas terapeutiskt genom att behålla ett läkemedel som håller kvar en fitness-sänkt variant.

Klinisk relevans & Diagnostik

• Begreppet förklarar varför resistensnivåer i en befolkning sjunker långsamt eller inte alls efter att förskrivningen minskat, medan de kan stiga snabbt när den ökar.
• Det är också argumentet för att prioritera prevention av spridning (hygien, screening, isolering) och inte bara minskad förskrivning.

Klinisk pärla

Resistens är lättare att förhindra än att avveckla. När kompensatoriska mutationer väl uppstått försvinner den inte tillbaka av sig själv.

Tenta-fokus

Fitnesskostnad förklarar varför resistens kan minska utan läkemedelstryck. Kompensatoriska mutationer och samselektion förklarar varför den i praktiken ofta inte gör det.

Kopplingar

Relaterat: Antibiotikaresistens, Punktmutation, Plasmider, Genetisk barriär, HIV