Kingston University-forskare har visat hur en ledande orsak till bakteriell matförgiftning kan föröka sig och spridas – genom att använda en annan organisms celler som en trojansk häst.

Campylobacter jejuni är en av de vanligaste orsakerna till gastroenterit i USA och Europa, ofta infekterar människor genom rå eller underkokt fjäderfä. Den nya studien avslöjade hur bakterierna kan infiltrera mikroorganismer som kallas amöbor, föröka sig i sina celler samtidigt som de skyddas inuti sin värd från tuffa miljöförhållanden.

Förutom att det leder till en bättre förståelse för hur bakterier överlever, forskningen kan hjälpa till att förhindra spridning av infektioner, enligt huvudförfattare och doktorand Ana Vieira.

"Att fastställa att Campylobacter kan föröka sig inuti sina amöbavärdar är viktigt, eftersom de ofta finns i samma miljöer – som i dricksvatten till kycklingar på fjäderfäfarmar – vilket kan öka risken för infektion, " sa hon. "Amöban kan fungera som en skyddande värd mot vissa desinfektionsprocedurer, så resultaten kan användas för att utforska nya sätt att hjälpa till att förhindra bakteriernas spridning genom att bryta infektionskedjan."

Relationen mellan Campylobacter och amöbor har diskuterats hett i vetenskapliga kretsar – med motstridiga fynd i tidigare studier om huruvida bakterierna förökar sig inuti, eller bara i den fördelaktiga miljön runt, amöbaceller.

Kingston University-teamet använde en modifiering av en process som bedömer bakteriernas förmåga att invadera celler – kallad gentamycinskyddsanalysen – för att bekräfta att de kan överleva och föröka sig medan de är inne i amöbans skyddande miljö.

Detta gör att Campylobacter kan frodas, flyr amoebacellerna i större antal – lyser ett ljus på hur det sprider sig och orsakar sjukdom, professor i mikrobiologi Andrey Karlyshev, en handledare på studien, förklarade.

"Vår forskning ger oss en bättre förståelse för bakteriell överlevnad, ", sa han. "Eftersom amöbor är utbredda, vi har visat hur Campylobacter-bakterier kan använda dem som en trojansk häst för infektion i näringskedjan. Annars skulle de inte överleva eftersom de är mycket känsliga för miljön."

Som en del av studien, forskarna visade hur ett system som används av bakterierna för att driva ut toxiner – känt som en utflödespump för flera läkemedel – spelar en nyckelroll i dess förmåga att frodas i amöbor.

Teamet undersökte hur detta system hjälper bakterierna att bli resistenta mot antibiotika, som kan leda till nya metoder för att förhindra att resistens utvecklas, Professor Karlyshev tillade.

"Campylobacter blir allt mer resistent mot antibiotika på grund av deras breda användning på människor och djur, ", sa han. "På grund av dess roll i antibiotikaresistens och bakteriell överlevnad hos amöbor, effluxpumpen kan visa sig vara ett bra mål för utvecklingen av antibakteriella läkemedel.

"Att rikta in sig på de bakteriella faktorer som krävs för överlevnad inom amöbor kan bidra till att förhindra att Campylobacter sprids i miljön och koloniserar kycklingar. Detta kan i sin tur bidra till att minska dess förmåga att komma in i näringskedjan och orsaka sjukdomar hos människor."