Alzheimer

Modgift skal bremse alzheimer

Giftige tandkødsbakterier – en overraskende opdagelse har givet forskerne en ny hovedmistænkt i mysteriet om alzheimers årsag. Og de er allerede klar til at stoppe skurken med et uventet våben.

Shutterstock

Din hjerne er en fæstning. Langs dens over 600 kilometer blodkar løber en mur kaldet blod-hjerne-barrieren. Den består af tre lag af celler, og den er næsten uigennemtrængelig. Kun ilt, næring og nogle få andre stoffer får lov til at passere fra blodet ind til hjernens celler. Bakterier og virus bliver holdt effektivt ude.

I enkelte tilfælde lykkes det alligevel mi­kro­ber­ne at trænge ind i hjernen. Her ramler de øjeblikkeligt ind i hjernens næste forsvar, im­mun­cel­ler kaldet mikroglia. De genkender indtrængerne, sluger dem og nedbryder dem.

Er mikroberne i overtal, har hjernen et sids­te våben. Nervecellerne fri­gi­­ver stoffet beta-amyloid, der indkapsler mi­kro­ber­ne og dræber dem.

Protein kvæler indtrængere

Stoffet beta-amyloid har i årtier været kendt som en sygdomsfremkaldende plage. Nu har forskere opdaget, at det er en vigtig del af hjernens forsvar mod mikrober.

Alzheimer

Nerveceller udskiller protein

Bakterier eller virus, som trænger ind i hjernen, får nervecellerne til at klippe et af deres egne proteiner i stykker og frigive fragmenterne, kaldet beta-amyloid, til deres omgivelser.

Alzheimer

Stof indkapsler indtrængere

Beta-amyloid binder sig til bakterien eller virussen og danner efterhånden en kapsel omkring indtrængeren, så den ikke kan sætte sig fast på hjernens celler.

Alzheimer

Bakterie bliver forgiftet og dør

Kapslen af beta-amyloid slår sandsynligvis bakterien aktivt ihjel ved at skabe giftige stoffer i bakterien og ved at gennemhulle dens cellemembran.

Hjernens forsvarsværker sikrer den bedst mulige beskyttelse for dine følsomme nerveceller. Men selv det bedste forsvar kan blive overrumplet. Indtrængere kan bosætte sig permanent i hjernen, forgifte den og vende dens egne våben mod dig. Resultatet er, at hjernevævet langsomt bliver nedbrudt.

Nu har et nyt forsøg afsløret, at det er, præcis hvad der sker i hjernen på alzheimer-patienter, og forskerne har samtidig identificeret den ansvarlige mikrobe – bakterien bag tandkødsbetændelse. Et nyt lægemiddel er nu på vej, som for første gang kan sætte en stopper for den ondartede sygdom.

Forskere jagter alzheimers årsag

Mere end 30 millioner lider af alzheimer på verdensplan, og det tal vil formentlig tredobles på få årtier, efterhånden som klodens befolkning bliver ældre. Der findes i dag ingen kur og ingen midler, der kan bremse sygdommens forløb.

Alzheimer rammer hukommelsen og evnen til at løse problemer og kan ændre både humør og personlighed. Symptomerne begynder som regel, når den ramte er over 60 år, men hos nogle kan de dukke op langt tidligere.

VIDEO: Sådan ødelægger alzheimer hjernen

Forskerne har i årtier forsket i årsagen til alzheimer, og de har afdækket en lang række svar. For det første afslører hjerneskanninger, at flere hjerneområder hos alz­hei­mer­pa­tienter er skrumpet i forhold til normalen – især hippocampus, som er vigtig for vores hukommelse.

For det andet er sygdommen forbundet med ændringer i hjernens proteiner. Tidligt i sygdomsforløbet begynder det såkaldte tau-protein at klumpe sammen i nervecellerne.

Tau-proteinet er en vigtig del af nervecellernes indre skelet, og sammenklumpningen smadrer cellernes struktur og ødelægger deres evne til at sende signaler til hinanden. I sidste ende dør cellerne.

Et andet protein, beta-amyloid, spiller også en stor rolle. Nervecellerne udskiller det normalt kun i små mængder, og det bliver normalt renset væk, mens vi sover, men hos alzheimerpatienter findes det i store mængder. Her filtrer det sig sammen og danner klumper kaldet plak, som er giftige for nervecellerne.

Det store spørgsmål er nu, hvad der forårsager disse ændringer i første omgang. Og forskerne har formentlig fundet svaret.

Selvforsvar skader hjernen

Koblingen mellem proteinet beta-amyloid og alzheimer har været kendt siden 1980’erne. Siden da har forskerne knoklet for at afsløre proteinets funktion og for at forstå, hvad der udløser ophobningen. Men først i løbet af de seneste år er de kommet tæt på målet.

I 2010 viste amerikanske og svenske forskere, at beta-amyloid bremser væksten af både bakterier og svampe i petriskåle. Nogle år senere kom flere forsøg frem til, at proteinet også hæmmer influenza- og herpesvirussernes evne til at inficere celler.

Og i 2016 lykkedes det amerikanske og australske forskere at vise, at bakterier i hjernen på mus udløser frigivelse af beta-amyloid, og at beta-amyloid binder sig til bakterierne. Sammen viser resultaterne, at proteinet spiller en vigtig rolle i beskyttelsen af hjernen mod mikroorganismer.

Alzheimer

Stoffet beta-amyloid danner lange tråde, som får mikrober til at klumpe sammen og forhindrer dem i at angribe dine celler.

© Science Translational Medicine

Beta-amyloids funktion kan meget vel have løftet sløret for den underliggende årsag til alzheimer. Flere forskere anser nu ophobningen af beta-amyloid i alzheimerpatienter som en direkte konsekvens af bakterier eller virus i hjernen.

Indtrængerne får nervecellerne til at udskille beta-amyloid i selvforsvar, men hvis angrebet står på i årevis, hober proteinet sig op og begynder at gøre skade på hjernen selv.

De nye opdagelser stemmer overens med andre undersøgelser, som blandt andet har fundet, at en infektion med herpesvirus øger risikoen for at udvikle alzheimer i personer, som har en mutation i genet APOE – et gen, der spiller en vigtig rolle i immunsystemets kamp mod mikrober – og at denne virus er stærkt koncentreret i klumperne af beta-amyloid i hjernen hos alzheimerpatienter.

I 2019 kom endnu et stort gennembrud. Et internationalt hold af forskere med den amerikanske læge Stephen Dominy i spidsen formåede i detaljer at kortlægge vejen fra infektion til alzheimerlignende tilstande i mus.

Men deres fokus var ikke herpes­virus. De fandt i stedet en anden mikrobe, som var tæt forbundet med alzheimer – en mikrobe, som normalt angriber tandkødet.

Bakterie dræber nerveceller

Porphyromonas gingivalis – den lille bakterie kan snart blive forskernes fjende nummer ét i deres kamp mod alzheimer. Bakterien har været kendt længe, fordi den er en af hovedårsagerne til tandkødsbetændelse – en lidelse, der rammer op mod halvdelen af klodens befolkning. Den er også til stede i små mængder i munden på 25 procent af mennesker uden tandkødsbetændelse.

Alzheimer

Bakterien Porphyromonas gingivalis kan få dit tandkød til at bløde og dine tænder til at falde ud.

© Science Photo Library

Forskere har tidligere fundet en kobling mellem tandkødsbetændelse og alzheimer. En undersøgelse fra 2017 fandt, at kronisk tandkødsbetændelse kan øge risikoen for alzheimer med 70 procent, men det har ikke været muligt at vise, at betændelsen direkte forårsager alzheimer.

Det er nu lykkedes for Stephen Dominy og hans kolleger.

Dominys hold fandt først, at hjerner fra patienter med alzheimer indeholder betydelig mere af tandkødsbakteriens giftstoffer, såkaldte gingipainer, end raske hjerner – dog indeholdt de fleste raske hjerner også en vis mængde gingipainer.

Når forskerne kiggede nærmere på alzheimerhjernerne, så de, at giftstofferne blandt andet befandt sig i hukommelsescenteret hippocampus og i hjernebarken, og at de lå tæt sammen med ansamlinger af tau-protein og beta-amyloid.

Giftstofferne ødelagde raske tau-proteiner – et af de første trin i udviklingen af alzheimer. Og giften dræbte nerveceller både i petriskåle og i hjernen på mus.

Forskerne placerede derefter bakterien i munden på mus og opdagede, at den spredte sig til hjernen inden for seks uger. Her førte den til ophobning af beta-amyloid og tab af nerveceller i hippocampus.

Tandkødsbakterie angriber hjernen

Bakterien bag tandkødsbetændelse kan skaffe sig adgang til din hjerne. Og hvis den gør, kan den nedbryde nervecellernes skelet og få hjernecellerne til at angribe sig selv.

Bakterie spreder sig fra munden

Bakterien Porphyromonas gingivalis danner giftstoffer kaldet gingipainer. Nogle sidder på bakteriens overflade, mens andre frigives til omgivelserne. Giftstofferne er enzymer, som kan nedbryde væv, og de kan bl.a. ødelægge tandkød. Det ødelagte tandkød åbner op til blodbanen og giver bakterien adgang til resten af kroppen.

Giftstof ødelægger nervecellens skelet

Bakterien inficerer hjernen og bombarderer hjernens celler med giftstoffer, som bl.a. nedbryder de såkaldte tau-proteiner inde i nervecellerne. Tau-proteinerne holder sammen på cellernes indre proteinskelet, og uden dem ødelægges cellens form og evnen til at signalere. Til sidst dør nervecellerne.

Forsvar dræber nerveceller

Nervecellerne udskiller stoffet beta-amyloid for at forsvare sig. Hvis angrebet står på i lang tid, kan beta-amyloid vende sig mod nervecellerne selv og gennemhulle deres cellemembraner.

Sammen viser resultaterne den hidtil mest velunderbyggede sammenhæng mellem angreb fra en mikroorganisme og udvikling af alzheimer.

Og Dominy og hans kolleger er allerede gået et skridt videre. De har udviklet et stof, som effektivt bremser giftstofferne og slår bakterierne ihjel.

Nyt stof testes på patienter

I jagten på en kur mod alzheimer har fors­ker­ne i årtier fokuseret på beta-amyloid.

I 2002 testede de en vaccine, som skulle få alzheimerpatienters immunforsvar til at gå til angreb på ophobningen af beta-amyloid. Men forsøget blev afbrudt på grund af alvorlige bivirkninger.

Det samme skete, da fors­ke­re i 2011 afprøvede et stof, som bremser dannelsen af beta-amyloid. Og andre forsøg på at angribe beta-amyloid har fejlet, fordi de ikke havde den ønskede effekt.

Forskerne har endnu ikke opgivet at gå efter beta-amyloid, men mange mener, at det er den forkerte strategi.

Den voksende mængde beviser for en kobling mellem infektion og alzheimer har gjort mikrober til det oplagte mål for nye behandlinger. Og Stephen Dominy og hans kolleger er gået i spidsen for den udvikling.

Alzheimer

Nyt middel skal bremse giftstoffer

Tandkødsbakterier er den nyeste fjende i kampen mod alzheimer. Og forskerne har allerede udviklet en ny modgift mod mikroberne, som måske for første gang vil gøre det muligt at bremse tabet af hjerneceller hos alzheimerpatienter.

Shutterstock & Ken Ikeda Madsen
Alzheimer

Modgift kommer ind i hjernen

Patienten synker en kapsel med stoffet COR388 (blå kugler), som i tarmen opløses og optages i blodet. Fra blodet flyder det op i hjernen, hvor det er i stand til at krydse den såkaldte blod-hjerne-barriere og nå ind i den inficerede hjerne.

Shutterstock & Ken Ikeda Madsen
Alzheimer

Nerveskelet forbliver intakt

COR388 (blå kugler) binder sig til de giftstoffer (røde kugler), som bakterien Porphyromonas gingivalis danner. Dermed forhindrer COR388, at giftstoffet nedbryder nervecellernes tau-proteiner. Cellerne overlever og bliver ved med at signalere.

Shutterstock & Ken Ikeda Madsen
Alzheimer

Medicin sulter bakterier

Bakterien bruger normalt sine giftstoffer til at nedbryde proteiner (grøn) omkring sig for at skaffe jern og aminosyrer.

Shutterstock & Ken Ikeda Madsen
Alzheimer

Medicin sulter bakterier

COR388 forhindrer dette, og lægemidlet afskærer dermed bakterien fra en række livsnødvendige næringsstoffer.

Shutterstock & Ken Ikeda Madsen
Alzheimer

Betændelse forsvinder fra hjernen

Bakterierne dør af sult, og betændelsestilstanden i hjernen forsvinder. Nervecellerne afbryder udskillelsen af forsvarsstoffet beta-amyloid, og dermed bremses den potentielt skadelige ophobning af beta-amyloid.

Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

De har udviklet stoffet COR388, som binder sig til tandkødsbakteriens giftstoffer og inaktiverer dem.

Dominys forsøg viser, at stoffer, som ligner COR388, forhindrer bakterien i at dræbe nerveceller i petriskåle, men også at stofferne direkte hæmmer bakteriens vækst – fordi bakterierne formentlig bruger giftstoffer til at nedbryde deres mad. Når giftstofferne blokeres, kan bakterierne heller ikke sprede sig fra munden til hjernen.

I mus med inficerede hjerner sænkede COR388 og et lignende stof mængden af bakterier i hjernen, forhindrede tab af nerveceller i hippocampus og bremsede ophobningen af beta-amyloid.

Alzheimers gåder er langtfra alle løst, men Dominys opdagelse giver grund til optimisme. COR388 har vist sig at være uden alvorlige bivirkninger i mennesker og testes nu på over 500 alzheimerpatienter.

Læs også:

Sygdomme

Tandkødsbetændelse kan give alzheimer

1 minut
Dinosaurer
Dinosaur

FILM: Forskere finder gigant i Grønland

1 minut
Alzheimer

Ungdomseliksir skal kurere alzheimer

2 minutter
Mest populære

Log ind

Fejl: Ugyldig e-mailadresse
Adgangskode er påkrævet
VisSkjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klik hér

Ny bruger? Få adgang nu!