Pseudomonas aeruginosa er ofte årsag til sygehusinfektioner. Professor Michael Givskov arbejder på et nyt våben, som ødelægger de frygtede bakteriers 'kommandoveje'. (Foto: Janice Haney Carr)

På søndag, den 28. september, er det præcis 80 år siden, den skotsk biolog Alexander Fleming gjorde en bemærkelsesværdig opdagelse. Der var groet skimmelsvamp i hans bakterie-petriskåle; mug, der havde slået bakterierne ihjel. Det blev begyndelsen på moderne tiders penicillin og antibiotika, som har reddet millioner af menneskeliv verden over.

Men tiderne skifter, bakterierne bliver resistente, og de tager livet af flere tusinde mennesker i Danmark hvert eneste år. De huserer på hospitaler og angriber mennesker, der i forvejen er svækkede af operationer, indgreb og sygdom. På Københavns Universitet arbejder en professor på et nyt våben i kampen mod de resistente bakterier.

»Med stadigt flere resistente og multiresistent bakterier er det nødvendigt at udvikle antimikrobiel medicin med helt nye virkningsmekanismer, som ikke udvikler resistens,« fortæller professor i biomedicinsk mikrobiologi Michael Givskov fra Institut for International Sundhed, Immunologi og Mikrobiologi ved Københavns Universitet.

»Mit ultimative mål er et paradigmeskift for fremtidige antimikrobielle behandlingsstrategier, der bygger på kontrol af infektionsprocessen, frem for - som nu - ensidigt at dræbe bakterierne,« siger han.

Trussel mod Vesten

Michael Givskov har udviklet en metode, der kan bruges i kampen mod bakterien Pseudomonas aeruginosa.

Forskerne opdeler de sygdomsfremkaldende bakterier i to typer: Akutte og opportunister. Den første type overfalder alt og alle, og giver for eksempel tyfus, klamydia, urinvejsbetændelse eller lungebetændelse.

Den anden type angriber - så at sige - mennesker, der allerede ligger ned: Ældre med kroniske bensår, folk med svækkede immunforsvar (hiv-patienter, organtransplanterede), hospitalspatienter og mennesker med den arvelige sygdom cystisk fibrose. Skurkene i denne kategori har mindre kendte navne så som Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia og undertyper af stafylokok-slægten, men de er ikke mindre farlige.

De slår sig ned i kroppen som kroniske, permanente infektioner og producerer livstruende giftstoffer.

Mens de akutte infektioner mest rammer mennesker i tredjeverdenslande, udgør opportunisterne en stigende sundhedsfare for indbyggere i Vesten, påpeger Michael Givskov. Demografisk set ændrer aldersfordelingen sig i Europa og USA. Der bliver stadigt flere ældre, og de har brug for flere hospitalsbesøg for at få udskiftet for eksempel hofter, hjerteklapper og organer. Eksperterne regner med, at cirka hver tiende hospitalsindlagt patient pådrager sig en sygehusinfektion, hvoraf bakterier som Staphylococcus aureus og Pseudomonas aeruginosa årligt tager livet af 200-300.

Tidligt i sin karriere overværede Michael Givskov, hvordan en gruppe cystisk fibrose-børn kæmpede en hård kamp mod netop bakterien Pseudomonas aeruginosa. Han blev så berørt af oplevelsen, at han besluttede at vie sit liv til at bekæmpe netop denne mikrobe. Og det er der brug for.

Missilskjold mod immunforsvaret

»De opportunistiske bakterier bruger en helt bestemt strategi for at angribe kroppen,« fortæller Michael Givskov.

»I begyndelsen opfører de sig harmløst. De undlader populært sagt at fyre deres våben af, og så har immunsystemet svært ved at opspore dem. I hemmelighed opbygger de deres brohoved, og når de er mange nok, bruger de deres kemiske kommunikationssystem til at koordinere et storstilet angreb, så de virkelig kan slå rod og blive en kronisk, permanent infektion.«

Laboratorie biofilm af Pseudomonas aeruginosa biofilm vokset mellem glasplader. Røde cirkler viser mikrokoloni basis strukturer som biofilm er bygget op af. (Foto: SUND)

En del af disse bakteriers angrebsstrategi går ud på at skjule sig bag et biokemisk skjold - såkaldt biofilm - som forhindrer immunsystemets celler i at angribe dem.

Skjult bag skjoldet begynder bakterierne at udsende de sygdomsfremkaldende og vævsnedbrydende stoffer, og skjoldet er samtidig designet så djævelsk, at det opløser immunforsvarets modangreb.

Bakterien går efter svaghed

Pseudomonas aeruginosa går efter alle svagheder hos svækkede mennesker. Den sætter sig i luft- og urinveje, er den hyppigste årsag til infektioner i sår, brandsår samt ører, og desuden den mest udbredte kolonist på hospitalsudstyr som respiratorer og katedere

»Det er umådeligt svært at behandle Pseudomonas aeruginosa med antibiotika i længden,« forklarer Michael Givskov.

»Den udviser langt større resistens end for eksempel stafylokokker, giver usædvanligt ondartede infektioner og er en skurk, som længe har været undervurderet. Det er en formidabel modstander og rangerer nu i England som en 'superbug' - en superresistent bakterie.«

Forstyrrer bakteriens kommunikation

Inspireret af tangplanters våben mod bakteriebelægninger (biofilm-dannelse) og helt almindelige hvidløg har professor Michael Givskov udviklet en metode til at forstyrre Pseudomonas aeruginosa-bakteriens kemiske kommunikation.

Det ødelægger mikrobernes evne til at koordinere deres angreb og danne beskyttelsesskjold, og så kan immunforsvaret tage sig af bakterierne, uden at patienterne bliver voldsomt syge af infektionen.

Metoden dræber altså ikke bakterierne, men ødelægger i stedet »kommandovejene«. Derfor bliver mikroberne ikke presset til at udvikle resistens mod det nye våben, og Michael Givskov og kollegerne har da heller ikke set resistens i deres forsøg.

»Vi vil gerne forsøge at benytte en nanoteknologisk tilgang, så vi kan overtrække forskellige overflader med vore nye antimikrobielle stoffer,« fortsætter Michael Givskov.

»Kan vi gøre det med for eksempel hospitalernes katedre, slanger, kunstige hofter og andre genstande, som skal ind i patienten, så kan vi forhindre bakterien i at kolonisere dem og trænge ind i folk. Og på den måde forhindre titusindvis af alvorlige infektioner om året.«

I 1928 var den skotske biolog Alexander Fleming i gang med at gro stafylokok-bakterier i sine petriskåle. Han var kendt som en fremragende forsker, men havde det mest kaotiske laboratorium, hvor han ofte glemte at destruere de bakterieholdige petriskåle han arbejdede med. I september 1928 vendte han hjem efter så lang en ferie, at der i mellemtiden var groet mug i adskillige af dem.

Til gengæld havde muggen slået bakterierne ihjel. Fleming analyserede den grønlige gevækst, og kunne konstatere, at skimmelsvampen var af slægten Penicillum, mug der også kan ses gro som tråde på gamle spindelvæv i lader og udhuse.

Antibiotika og resistens Alexander Fleming opdagede, at noget bestemt mug slog bakterier ihjel. Foto: National Library of Medicine

Det tog mange år at isolere det antibiotiske stof fra muggen. Men da først penicillin kom på markedet, var det en behandlingsmæssig revolution, for det virkede på så forskellige typer bakterier som for eksempel stafylokokker, skarlagensfeber, lungebetændelse, difteri, og meningitis.

Siden er andre typer antibiotika kommet til, med så hårrejsende navne som aminoglykosider, tretracycliner, cefalosporiner, m.fl. så lægerne i dag har et arsenal på op mod 20 forskellige typer bakteriedræbere.

Men der er et problem.

Mens antibiotika dræber bakterier og gør det effektivt, så muterer mikroorganismerne hele tiden. Det gør de helt fra naturens hånd, men det betyder, at enkelte tilfældigvis får egenskaber, som gør dem modstandsdygtige over for én type antibiotika. De overlever derfor behandlingen og kan nu uden konkurrence formere sig, så folk bliver syge igen.

Lægerne må ty til en anden type antibiotika. Og i dag hører vi så om multiresistente 'super-bugs', som hærger den vestlige verdens sygehuse og slår tusindvis af mennesker ihjel.

Artiklen er lavet i samarbejde med Det Sundhedvidenskabelige Fakultet ved Københavns Universitet