EN / DA
Foto: Pexels
Sygdom og behandling

Hver tredje i verden bærer på tikkende bakteriebombe

Tuberkulose hørte engang fortiden til. Bakterien, der forårsager sygdommen, er dog i dag blandt verdens tre hyppigst dræbende infektionssygdomme. Den kan gemme sig i årevis i immunsystemet, men forskning afslører, at den ikke er i dvale men aktiv, mens den venter på chancen for at slå til. Det åbner dog også for muligheden for at bekæmpe den.

Vi går rundt uden at vide det, men inden i nogle af os gemmer der sig en af verdens store dræbere, Mycobacterium tuberculosis. Den gemmer sig i vores immunsystems makrofager og venter på bedre tider – fx i form af en svækkelse af vores immunsystem. Nu har danske forskere dog vist, at bakterierne – i modsætning til hvad man tidligere har troet - er aktive, mens de venter. Resultaterne er offentliggjort i International Journal of Medical Microbiology.

”Hvor vi tidligere har troet, at tuberkulosebakterierne nærmest lukkede helt ned, mens de gemte sig i immunsystemet, så viser vores resultater, at bakteriernes gener ændrer sig med en hastighed, der tyder på, at de er særdeles aktive. Det er selvfølgelig på den ene side skræmmende, fordi det viser, at de er i live og kan slå til, hvis immunforsvaret svækkes. Omvendt åbner det for at ramme bakterierne, inden de går i udbrud,” forklarer en af artiklens hovedforfattere, overlæge og afdelingschef Troels Lillebæk fra Statens Serum Institut.

Forskerne har haft mistanke om, at bakterierne rent faktisk var aktive, men det har hidtil ikke været muligt at fastslå med sikkerhed , fordi det ikke har været muligt at finde ældre genetisk bakteriemateriale fra mennesker, der kunne sammenlignes direkte med nyere materiale, så man dermed kunne vise, at bakterierne havde ændret sig.

Fik tuberkulose 33 år efter smitte

”Tidligere har man måttet nøjes med ældre materiale af dårlig kvalitet fx fra mumier af mennesker, der var døde af tuberkulose. Da vi i Danmark har en tradition for at gemme biologisk bakteriemateriale og har mulighed for at koble det til CPR-numre, er lykkedes det os at finde en far og en søn, der med 33 års mellemrum fik tuberkulose – og med meget stor sandsynlighed fra den samme bakterie.”

Alt tyder på, at faren har smittet sønnen, da han havde tuberkulose i udbrud i 1961. Derefter har bakterien gemt sig i 33 år hos sønnen, inden den kom i udbrud hos ham i 1994. Derfor kunne forskerne ved at disse og andre tilsvarende prøve-par se, hvor meget bakterierne har ændret sig i de mellemliggende perioder, og det var mere end forventet.

”I mange år troede man at bakterierne i deres latente fase var inaktive og ikke voksede, men de nye resultater viser, at de rent genetisk er mindst ligeså aktive som når de smitter og gør mennesker syge. Det kan skyldes, at menneskets immunsystem påvirker og skader bakteriernes DNA,” forklarer en af artiklens hovedforfattere professor Lars Jelsbak fra DTU Bioengineering.


Bakterierne gør sig klar

Ifølge Lars Jelsbak kan ændringerne i bakteriernes DNA dog også meget vel skyldes, at bakterierne er under et selektivt pres, der hele tiden tuner deres DNA til at kunne gå i udbrud igen.

”Endnu er det for tidligt at sige, om de genetiske ændringer skyldes det ene eller det andet. Resultaterne peger dog umiddelbart på, at der hele tiden opstår små mutationer i bakteriernes DNA, der sætter dem i stand til bedre at overleve livet i immunsystemet, men som formentlig også optimerer deres chancer for at blive reaktiveret og dermed gå i udbrud og give os tuberkulose.”

De nye resultater er det første håndgribelige bevis på, at bakterier, der kan gemme sig i årtier uden tilsyneladende at være aktive, faktisk er det. Tidligere dyreforsøg har indikeret dette, men forsøgene har oftest kun varet et par uger. Statens Serum Instituts unikke samling af frysetørrede prøver fra tidligere tuberkulose-patienter er i denne sammenhæng i uvurderlig ressource.

”Nu da vi med meget stor sikkerhed ved, at bakterierne er aktive, er chancerne for at bekæmpe dem tilsvarende større. Og i og med, at der i den latente fase er langt færre bakterier, er det potentielt langt mere effektivt at bekæmpe dem,”

Problemets omfang enormt

Eksperter mener, at en tredjedel af verdens befolkning i dag er smittet med Mycobacterium tuberculosis. Af disse vil hver tiende få sygdommen i udbrud, og hver tiende af disse dø. Sygdommen hærger mest i Asien og Afrika, hvor op imod 80 % er bærere i sygdommen og langt flere får det i udbrud, fordi de er smittet med HIV og derfor har et svækket immunforsvar. På verdensplan dør mere end 1.5 million som følge af tuberkulose.

”I Danmark får ca. 300-400 mennesker årligt tuberkulose i udbrud og op mod hver tiende dør med sygdommen. Selv om problemet generelt er begrænset i Danmark, er det derimod et kæmpestort problem for socialt udsatte, som har en ekstraordinær høj forekomst af tuberkulose. Også mere end i vores nabolande. Derudover kan problemet også vise sig at blive endnu større i den vestlige verden i takt med, at antallet af multiresistente bakterier stiger. De seneste to år har vi set flere tilfælde af multi-resistent tuberkulose i Danmark” fortæller Troels Lillebæk.

Det anslås nemlig, at der årligt på verdensplan er knap 500.000 tuberkulose-tilfælde forårsaget af multiresistente bakterier og knap 50.000 forårsaget af ekstremt resistente bakterier, og da det koster næsten 4 mill kr. at behandle en patient ramt at ekstremt resistente tuberkulosebakterier, kan det vise sig at blive en enorm økonomisk belastning for sundhedssystemer verden over.

Popper op påny

Hovedgrunden til, at tuberkulose stadig i dag er en af verdens tre hyppigst dræbende infektionssygdomme sammen med HIV og malaria, er ifølge Troels Lillebæk bakteriens evne til at gemme sig væk i årevis. Bakterien var i 1980erne på sit laveste – så lavt, at man regnede med, at den kunne udryddes, men sådan gik det langtfra.

”Læren fra dengang er, at bakterien skal holdes i skak hele tiden. For den har en tendens til at poppe op på ny hele tiden. Dengang i 80erne flyttede man sit fokus andetsteds hen, fordi andre sygdomme trængte sig på. Derfor lykkedes det igen tuberkulose at vinde fodfæste.”

Netop derfor kan de nye resultater vise sig at være af uvurderlig betydning. Forskerne har nemlig ikke bare fundet frem til, at bakterierne på grund af deres aktivitet potentielt kan rammes i den latente fase. Det er også via andre prøver fra Statens Serum Institut lykkedes dem at identificere de genetiske profiler, der er særlig succesfulde hos bakterierne.

”Vi kan se at især en tuberkulose-stamme – den såkaldte "Cluster 2"-stamme – siden 1992 har vundet stadig større indpas. Dengang var der ca. 5 tilfælde om året. I dag har vi op til 60 årligt. Så noget tyder på, at dens ændringer gør den bedre i stand til at spredes og  gøre mennesker syge. Vi håber med vores forskning at give en bedre karakteristik af dem, så vi forhåbentligt kan slå effektivt ned på disse bakterier, mens de stadig er i hvile.”

Artiklen “Substantial molecular evolution and mutation rates in prolonged latent Mycobacterium tuberculosis infection in humans.” er udgivet i tidsskriftet International Journal of Medical Microbiology. Lars Jelsbak modtog I 2013 støtte fra Novo Nordisk Fonden til projektet “Genomic adaptation of Mycobacterium tuberculosis in latent infection and active disease.” Læs mere om tuberkuloseforskningen på Statens Serum Institut.

Læs mere om tuberkulose.

Lars Jelsbak
Professor
My laboratory applies systems biology approaches to investigate microbe-microbe and host-microbe interactions with the aim of improving our ability to exploit and manipulate microbial communities in relation to management and use of biological resources as well as infectious disease control. Specific research areas include: * Investigations of bacterial pathogens in relation to chronic infections in humans * Identification of the molecular mechanisms that underlie microbial adaptation, evolution and survival in dynamic, antibiotic-rich environments. * Exploring the feedback between microbial interactions and evolution within complex microbial communities. My laboratory develops and applies a range of bacterial genetics and genomics based methods – including high-throughput genome sequencing - as well as systems biology data analysis tools.
Troels Lillebæk
Afdelingschef, overlæge, dr.med.
Afdelingschef & overlæge i Nationalt Referencelaboratorium for TB & Mykobakterier, hvor der foretages laboratoriebaseret diagnostik, overvågning og forskning indenfor området tuberkulose og atypiske mykobakterier. Der foretages ca. 80.000 analyser årligt ved hjælp af mikrobiologiske, molekylærbiologiske, immunologiske og farmakologiske metoder. Der er ca. 20 fastansatte.