Meningitis: Forskere finder mulig behandlingsstrategi uden antibiotika
Meningitis er en alvorlig hjerneinfektion med begrænsede behandlingsmuligheder. I et nyt studie udført på rotter præsenterer forskere fra Københavns Universitet en alternativ behandling baseret på immunceller, der hjælper med at fjerne de giftstoffer i hjernen, der ophober sig i forbindelse med infektionen.
Feber, hovedpine, forvirring, anfald, amputationer eller død.
Meningitis er en alvorlig hjerneinfektion, der kan påvirke kroppen på mange måder. Den skal behandles inden for 24 timer, efter man er blevet syg, og Verdenssundhedsorganisationen anslår, at der er tæt på tre millioner tilfælde om året. Blandt de fire hovedårsager til meningitis er WHO særligt bekymret for bakteriel meningitis, som forårsages af bakterien Streptococcus pneumoniae.
Men på trods af omfattende brug af vacciner er bakteriel meningitis stadig forbundet med en høj dødelighed. De neurologiske følgevirkninger, dvs. høretab, kognitiv svækkelse og fokale neurologiske tegn, forekommer hos omtrent halvdelen af de overlevende patienter. Bliver man ramt af bakteriel meningitis er antibiotikabehandling nødvendig. Men med en stigende risiko for antibiotikaresistens er der et stadigt større behov for nye behandlingsstrategier.
I et nyt studie på rotter er det lykkes forskere fra Københavns Universitet og Lunds Universitet at dræbe bakteriel meningitisinfektion ved at udnytte kroppens egne immunceller i stedet for antibiotika.
”Vi observerede i en rottemodel, at en slags immunceller, neutrofiler, danner en netlignende struktur i hjernens membran, hjernehinden. Men denne særlige netstruktur forårsager også hævelse i hjernen og forhindrer fjernelsen af affaldsprodukter. Vi opdagede, at hvis vi opløste selve strukturen – ikke immuncellerne – så dræber immuncellerne fortsat meningitisbakterierne, men uden at forårsage nogen hævelse i hjernen,” siger studiets førsteforfatter og ph.d. Chiara Pavan fra Center for Translational Neuromedicine.
Immunceller blokerer for bevægelse af hjernevæske
Forskerne påviser, at immunceller, der trænger ind i hjernehinden, danner et net, der opfanger bakterier, men også blokerer for bevægelse af cerebrospinalvæske. Hjernen renses konstant ved hjælp af cerebrospinalvæsken, der trænger ind i vævet langs blodkar og fjerner affaldsprodukter fra de aktive hjerneceller.
Dette væsketransportsystem, det glymfatiske system, blev opdaget for få år siden fik navnet af Maiken Nedergaard, og dets funktion har vist sig at være kritisk for at undgå akkumulering af de proteinplader, der ophobes hos patienter med Alzheimers sygdom. Glymfatisk transport af cerebrospinalvæske er også vigtig for at undgå hævelse af hjernen ved akutte sygdomme, såsom slagtilfælde.
Hævelse i hjernen, også kaldet ødem, er en livstruende tilstand, fordi hjernen er omgivet af kraniet. Hævelsen presser blodkarrene sammen, hvilket resulterer i tab af hjernevæv og er dødeligt, når de områder i hjernen, der styrer vejrtrækningen, holder op med at fungere.
At hævelse i hjernen i forbindelse med meningitis skyldes blokering af det glymfatiske system er nu påvist for første gang i samarbejde mellem Maiken Nedergaards gruppe ved Københavns Universitet og Iben Lundgaard ved Lunds Universitet.
”Når immuncellerne kommer ind i hjernen, eliminerer de bakterierne, men samtidig producerer immuncellerne også inflammatoriske komponenter, herunder net, der giver hævelse,” siger Maiken Nedergaard, hovedforfatteren fra Københavns Universitet.
”De vigtigste aspekter ved vores studie er, at det indikerer, at meningitis kan behandles ved at tilføre et enzym, der nedbryder de neutrofile net. Helt konkret kunne vi se, at den enzymatiske fjernelse af net eliminerede den ofte dødelige ophobning af væske i hjernen hos rotter med bakteriel meningitis. Denne nye behandling kan kombineres med antibiotika, hvis det er nødvendigt,” siger hun.
Håber på international klinisk studie
Forskerne havde den teori, at hvis nettene blev opløst og dermed efterlod immuncellerne uden deres net i hjernehinden, ville det tillade cerebrospinalvæsken at passere hjernen frit.
De netlignende strukturer består hovedsageligt af DNA, så forskergruppen brugte lægemidler til at skære DNA i stykker, såkaldt DNase. Så gav de DNase til rotterne, der var inficeret med pneumokokbakterier, som forårsager bakteriel meningitis.
”Vi kunne påvise, at nettene blev opløst. Behandlingen reducerede samtidig hævelsen i hjernen og hjalp med at fjerne metabolisk affaldsproduktion fra den inficerede hjerne. Til sammenligning havde antibiotikabehandling ikke effekt på hævelsen i hjernen eller affaldsrensning,” siger Maiken Nedergaard.
Baseret på deres resultater håber forskergruppen nu at starte et internationalt klinisk studie for at undersøge DNase i behandling til patienter med bakteriel meningitis. Antibiotikaresistens stiger med alarmerende fart, og det lægemiddel, forskerne bruger her, er et lovende alternativ og er allerede godkendt til human brug i forbindelse med andre neurologiske sygdomme.
”Vi vil også gerne undersøge, hvordan elimineringen af metaboliske affaldsprodukter er svækket ved andre sygdomme i hjernen, såsom multipel sklerose eller viral meningitis,” siger Maiken Nedergaard.
Læs hele artiklen ‘DNase Treatment Prevents Cerebrospinal Fluid Block in Early Experimental Pneumococcal Meningitis’ her.
Kontakt
Professor Maiken Nedergaard
nedergaard@sund.ku.dk
+45 35 33 22 31
Journalist Søren Thiesen
s.thiesen@sund.ku.dk
+45 28 75 29 34