Immunforsvaret skal have hjælp til at bekæmpe infektion omkring implantater

Kunstige hjerteklapper, permanente katetre, kunstige hofter og knæ, søm og skruer.

Der er snart sagt ikke den fysiske skade, som lægevidenskaben ikke kan afhjælpe ved at sætte et modelleret materiale ind i vores krop. Sagen er blot, at det kan sætte vores immunforsvar på en umulig opgave.

»Det er jo en kæmpe medicinsk succeshistorie, at vi kan udføre disse ting. Bagsiden af medaljen er, at der kan opstå infektioner på og omkring de objekter, vi sætter ind i kroppen. Der kan simpelthen gro bakterier på den kunstige overflade,« fortæller Louise Kruse Jensen, professor på Institut for Veterinær- og Husdyrvidenskab på Københavns Universitet.

Hvis du skærer dig på en køkkenkniv eller stikker dig på en brombærgren, vil de få bakterier, der kommer med ind, i langt de fleste tilfælde, blive udryddet af dit immunforsvar. Det gælder bare ikke, når bakterierne sætter sig oven på en kunstig overflade inde i kroppen, for så kan kroppens immunforsvar ikke håndtere situationen.

Det medfører, at bakterierne udvikler en stærk tilstand, hvor de ikke kan behandles med antibiotika alene. Det vil sige, at det er nødvendigt at operere eksempelvis en inficeret kunstig hofte ud igen, fjerne det inficerede omgivende væv og sætte en ny kunstig hofte ind.

Louise Kruse Jensen vil derfor i et nyt forskningsprojekt med støtte fra Danmarks Frie Forskningsfond forsøge at komme immunforsvaret til hjælp.

Det kunstige skal ligne det levende

Redskabet bliver at overfladebehandle den kunstige overflade, for eksempel metal eller silikone, på en måde, så immunforsvarets celler hurtigt kan sætte sig fast på overfladen og bevæge sig koordineret på den. Så vil de hurtigt kunne udrydde bakterierne.

Nærmere bestemt skal overfladen beklædes med proteiner kaldet komplementproteiner.

»Vores hypotese er, at hvis man putter nogle komplementproteiner på overfladen af det kunstige materiale, kan man ligesom danne nogle togskinner med proteinerne, som immuncellerne kan bevæge sig på, så de kan komme rundt på overfladen. For som det er nu, ser det ud, som om de flyder lidt tilfældigt hen over overfladen. Inde i vores eget væv er det netop disse proteiner, som immuncellerne kravler rundt på,« uddyber Louise Kruse Jensen.

Fremgangsmåden testes i zebrafisk og grise

Imidlertid findes der flere forskellige komplementproteiner, som virker i kaskader inde i vores krop.

Den første del af forskningen kommer til at handle om at finde frem til de mest effektive til hurtig tiltrækning og mobilitet af immunceller på kunstige overflader. Blandt andet fordi den første bølge af immunceller gerne skal nå frem til en bakterie hurtigt nok til, at en regulær implantatrelateret infektion kan blive standset i opløbet.

For at finde frem til potentielt brugbare komplementproteiner vil projektgruppen benytte gennemsigtige larver af zebrafisk (Danio rerio).

Ved at få fiskelarvernes immunceller til at lyse i forskellige farver og kigge på dem i et mikroskop, mens de er live, kan forskerne følge, hvordan immuncellerne bevæger sig, når man putter bittesmå inficerede implantater ind i larverne. Larverne vil have ’tændt eller slukket’ for forskellige komplementproteiner ved hjælp af genteknologi.

Når så de potentielt bedste proteiner er blevet udpeget, vil de blive brugt til overfladebehandling af skruer. De vil blive indopereret i griseknogler sammen med bakterier for at se, om effekten holder sig i et dyr, som er forholdsvis tæt beslægtet med mennesket.

Vi har selv skabt problemet

Forskningsprojektet er planlagt til at løbe over tre år, og projektgruppen kommer foruden Louise Kruse Jensen til at bestå af en adjunkt og en videnskabelig assistent.

»Jeg håber, at vi kan bruge forskningen til bedre at forstå nogle af de infektionstyper, som vi kommer til at se flere af i fremtiden. Simpelthen fordi vi bliver stadigt ældre og forventer at være fysisk aktive i en høj alder,« siger Louise Kruse Jensen og føjer til:

»Samtidig synes jeg, at vi er forpligtede til at finde ud af, hvad mekanismerne i disse infektioner er. For det er jo et problem, vi selv har skabt. Det eksisterede ikke, før vi begyndte at sætte kunstige ting ind i vores kroppe.«

Når forskningsprojektet er overstået, vil næste skridt være at udføre forsøg med overfladebehandling af komplekse implantater i større forsøg. Så der går nogle år yderligere, før teknologien eventuelt kan komme i brug på landets hospitaler.