Hvorfor får mennesker, der ikke har cystisk fibrose, ikke lungebetændelse, når de udsættes for Pseudomonas bakterier?

“Pseudomonas aeroginosa er en bakterie, der naturligt er i naturen, på din hud og alle mulige andre steder. Den sætter sig ikke fast i raske lunger, fordi raske menneskers lunger kan rense sig selv, fordi vi ikke har denne her slimdannelse. Vi har de her fimrehår i vores lunger, der står og blafrer, og som fungerer som en elevator og skubber støv, skidt og slim op. Så hoster vi og synker, og så er det væk. Men når fimrehårene er fuldstændig dækket af slim, som de er hos mennesker med cystisk fibrose, så bliver alt det, du trækker ind, fanget i slimen. Så får bakterierne gode forhold og kan ligge i slimen og lave en infektion”.

Hvad er det, der over tid ødelægger lungerne hos mennesker med cystisk fibrose, hvis man har mange lungebetændelser eller kronisk lungebetændelse?
“Det har altid været diskuteret, om det er immunforsvarscellernes påvirkning eller bakterierne, der laver lungeskaden. Man er ret overbevist om, at det er affaldsstoffer fra immunforsvaret, der skader lungevævet mest. Det er ikke som en autoimmun sygdom, hvor immunforsvaret med vilje skader din krop - men når immunforsvarscellerne bekæmper bakterierne, så kan man sige, at de spilder lidt af deres våben, og det går ud over lungevævet. Og når først skaden er sket, kan det ikke repareres”.

Hvad er biofilm?
“Biofilm er en måde, bakterierne organiserer sig på. Normalt møder vi biofilm i naturen som noget slim, der flyder rundt i en sø, i havet eller derhjemme i din håndvask. Det er noget slimsnask, hvor en masse bakterier har sat sig sammen og dannet et slimlag rundt om sig. Slimlaget beskytter bakterierne mod omgivelserne og mod at blive ædt. Biofilm er altså en klump af tusindvis af bakterier, der er svøbt i et lag af slim. En bakterie er kun cirka én mikrometer, men klumperne kan nemt være 100 mikrometer i diameter. Når bakterierne organiserer sig på den måde, sker der noget magisk med dem - de får nemlig et ydre lag og et indre lag. Så når man for eksempel behandler med antibiotika, bliver de yderste bakterier fanget og dræbt af antibiotikaen, men de inderste celler registrerer måske ikke engang, at der har været antibiotika i nærheden af dem”.

Hvad er det for noget med, at der mangler ilt i bakterieklumperne?

"Vi ved, at iltindholdet i slimen i lungerne hos mennesker med cystisk fibrose er nærmest nul. Man troede, det var bakterierne, der havde brugt alt ilten, men jeg har lavet et studie, der viser, at det faktisk er immunforsvarscellerne, der bruger over 50 procent af ilten i lungeslimen. Så immunforsvaret er medvirkende til, at bakterierne ligger i områder af lungerne, hvor der ikke er noget ilt. Immunforsvarets inflammatoriske celler har altså et stort forbrug af ilt, og de omkranser bakterieklumperne. Så derfor bliver der helt iltfrit inde i bakterieklumperne”.

Hvordan fandt du ud af, at der manglede ilt inde i bakterieklumperne (biofilmen)?

“Jeg brugte et apparat med en meget tynd iltsensor, som jeg stak ned i helt friske slimprøver, som jeg hentede på Rigshospitalets afdeling for cystisk fibrose. Så under en halv time efter, at patienterne havde hostet slimen op, målte jeg på iltindholdet i kernen af biofilmen. Når bakterierne er i et iltfrit område, går de i dvale og kan ikke bekæmpes med antibiotika”.

Hvorfor kan man ikke slå bakterier ihjel, der er i dvale?

“Når bakterierne er i dvale, så vokser de ikke. Det er et problem, for mange af de midler, vi bruger til at slå bakterier ned med, er netop målrettet bakteriernes vækst”.

Hvordan vil I forsøge at vække bakterierne, så I kan dræbe dem?

“Så længe bakterierne er i dvale, kan vi ikke nå dem. Det ved vi, for vi har lavet forsøg med at give antibiotika til Pseudomonas-bakterier i iltfrie omgivelser, og vi dræbte minimalt få bakterier. Vi har også forsøgt at bekæmpe Pseudomonas i trykkammer med 100 procent ilt. Vores forsøg i laboratoriet viste, at vi dræbte rigtig mange flere bakterier, når der var 100 procent ren ilt omkring dem. Derfor vil vi forsøge at give patienterne ilt samtidig med antibiotika. Vi har et trykkammercenter her på Rigshospitalet, det ligner faktisk en ubåd, og det er der, vi håber at få tilladelse til at behandle patienterne”.

Hvad er forskellen på kronisk og akut lungebetændelse?

“I samarbejde med nogle lungemedicinere har vi lavet et studie på Hillerød Hospital for at undersøge, om de samme forhold gjorde sig gældende hos patienter med akut lungebetændelse og cystisk fibrose-patienter med kronisk lungebetændelse. Den store forskel er, at de akutte lungebetændelser kan behandles, og det kan de kroniske lungebetændelser ikke. Da vi sammenlignede lungeslimsprøver, kunne jeg se, at patienterne med akutte lungebetændelser dannede lige så meget biofilm, som cystisk fibrose-patienterne gjorde. Det var meget overraskende og super interessant, for det havde man aldrig undersøgt før. Man har altid troet, at akutte lungebetændelser var med enkeltcellede bakterier - altså celler, der ikke sidder klumpet sammen i biofilm. Men vi fandt ud af, at der er forskel på biofilmen hos patienter med akut lungebetændelse kontra patienter med kronisk lungebetændelse. I biofilmen hos de akutte patienter er bakterierne aktive og altså ikke i dvale, selvom klumperne er lige så store som hos cystisk fibrose-patienter. Men hos cystisk fibrose-patienter er bakterierne inderst i biofilmen i dvale og kan ikke bekæmpes. Men hvorfor det er sådan, det har vi ikke fundet svar på endnu”.

Jeg har hørt fra flere patienter, at inhalationsmedicinen mod Pseudomonas støver, når man tager den - hvorfor kan man ikke bare få en pille?

“Man kan jo få antibiotika på flere måder - i pilleform, direkte i venerne eller du kan inhalere det. Inhalationen er genial i forhold til, at du har en lungebetændelse. For hvis du bare spiser piller, skal antibiotikaen ned gennem hele tarmsystemet og ud i blodet - det er ikke så effektivt, for bakterierne ligger jo ikke i lungevævet, men i lungeslimen. Det samme gælder, når du får medicinen i blodet, så skal det også bekæmpe bakterierne bagfra, kan man sige. Her bliver koncentrationen af antibiotikaen begrænset. Men når du inhalerer medicinen, kan koncentrationen være mange gange højere, og så rammer den direkte, hvor bakterierne sidder. Derfor kan man ikke nøjes med piller, og derfor bruger man inhalationsantibiotika”.

Nu, hvor vi oplever et fald i antallet af cystisk fibrose-patienter med kronisk lungebetændelse, kan man så konkludere, at de ikke længere har sygdomsfremkaldende bakterier i lungerne?
“Det kan vi desværre ikke. Men vi ved faktisk ikke, hvordan det går med antallet af bakterier i lungerne hos mennesker med cystisk fibrose, når de får modulatorbehandling. Det kan vi i og for sig ikke rigtig holde styr på, for de har ikke længere noget slim, de kan hoste op, som vi kan måle på. Men vi er i gang med et nyt studie, der skal undersøge, om patienterne er frie for bakterier i lungerne eller ej. Her bliver vi nødt til at indlægge patienterne og lave en lungeskylning for at måle antallet af bakterier. Resultaterne kan være med til at hjælpe lægerne med at vurdere, hvor ofte patienterne skal gå til kontrol, og om patienterne skal bruge supplerende lungemedicin udover modulatorbehandlingen”.

Læs mere om, hvad forskerne fandt, da de sammenlignede akut lungebetændelse og kronisk lungebetændelse 

Læs mere om cystisk fibrose: