ETEC-bakterien orsakar svåra diarréer hos människor och djur. Bakterierna använder de hårlika strukturerna för att binda till celler i tarmen.
Bilden i vetenskapen

Prisad bild väckte ny forskningsfråga

2021-02-10

Göteborgsforskaren Astrid von Mentzer studerar den sjukdomsframkallande bakterien ETEC. Ett viktigt verktyg är elektronmikroskopets bilder, som bidragit till viktiga kunskaper om hur bakterien koloniserar tarmen. Med en av bilderna vann hon också en bildtävling som skulle länka samman konst och vetenskap.

Astrid von Mentzer

Astrid von Mentzer är forskare på Chalmers – och postdoktor på Sanger institutet i Cambridge i Storbritannien. Där skulle hon egentligen ha varit nu, men pandemin satte stopp för de planerna. Istället jobbar hon i Sverige, men med Sanger.

Arbetet handlar om bakterien enterotoxisk Escherichia coli (ETEC), som är en variant av den vanliga kolibakterie som lever i våra tarmar. ETEC-bakterien orsakar svåra diarréer hos människor och djur. Problemet finns framför allt i medel- och låginkomstländer som har brist på såväl rent vatten som latriner.

– Jag studerar bakterien ur ett helhetsperspektiv och undersöker till exempel hur den har uppkommit, hur den har anpassat sig för att infektera både människor och djur och hur de hårlika strukturer som finns på bakteriens yta har utvecklats, berättar Astrid von Mentzer.

I sina studier av bakterien använder hon elektronmikroskopi. Bilderna bidrar till viktiga kunskaper om hur den koloniserar tarmen, men de har också en estetisk dimension. Med en av bilderna vann hon för några år sedan en bildtävling som skulle förena konst och vetenskap.

Såg bakterie med hårlik struktur

Bakterierna använder de hårlika strukturerna – så kallade kolonisationsfaktorer – för att binda till celler i tarmen. Det finns 35 kända kolonisationsfaktorer, varav 29 har hittats hos bakterier som infekterat människor. En har Astrid von Mentzer identifierat när hon doktorerade på Göteborgs universitet.

Hon arbetade då med storskaliga genstudier av 362 bakteriestammar, varav drygt hälften inte har någon känd kolonisationsfaktor. Alla stammar hade dock isolerats från människor som haft diarré.

– Frågan var hur bakterierna hade koloniserat tarmslemhinnan och om det kunde finnas kolonisationsfaktorer som vi ännu inte hade identifierat.

Astrid von Mentzer och hennes kolleger valde därför ut bakterier som de misstänkte hade hittills okända kolonisationsfaktorer och odlade dessa. Sedan studerade de bakterierna i elektronmikroskop.

– Jag var helt ny på elektronmikroskopi, men det blev jättebra. Jag såg en bakterie helt täckt med hårlika strukturer. Det var inte känt att just denna bakterie hade det. Det var jättehäftigt, berättar hon.

Hennes bild vann tävling

En variant av just den bilden hamnade så småningom så omslaget till Astrid von Mentzers avhandling. Det var också den bilden som hon vann den ovan nämnda bildtävlingen med. Tävlingen arrangerades av den nationella infrastrukturen NMI Sweden (National Microscopy Infrastructure).

Men bilden väckte också en ny fråga. Bioinformatiska analyser visade att den nyupptäckta kolonisationsfaktorn var besläktad med de som finns på ETEC-bakterier som infekterar grisar. Den var av samma typ – fimbrier – och generna var ordnade i en liknande struktur.

Frågan blev nu om det kunde finnas bakteriestammar som orsakar sjukdom hos både människa och gris. Spridning av ETEC-bakterier mellan olika värdar kan möjliggöra utbyte av genetiskt material, exempelvis gener som kodar för antibiotikaresistens..

Astrid von Mentzer har inget svar än. Nu fokuserar hon på att förstå ETEC-bakteriens diversitet, med fokus på just kolonisationsfaktorer.

Måla i kol eller akvarell

Planen var att med elektronmikroskopi på Sanger undersöka ytterligare en kolonisationsfaktor som har ännu en okänd struktur.

– Vi var i startgroparna för att påbörja undersökningen av denna kolonisationsfaktor, men tyvärr satte pandemin stopp för det, säger Astrid von Mentzer som är intresserad av bilder på flera plan.

Att måla i kol eller akvarell är ett fritidsintresse, som dock har fått stå tillbaka på senare tid. Även bilderna från elektronmikroskopet är intressanta ur flera aspekter.

– Det är spännande att se hur de ser ut och fantastiskt att kunna ta kort på något som är så litet, som inte syns men kan orsaka så mycket fara, säger hon.

Text: Siv Engelmark
Foto: Astrid von Mentzer

Ta del av information om behandlingen av dina personuppgifter