FORSKNINGSSTÖD FRÅN NYCKELFONDEN 2010

Transkript

1 FORSKNINGSSTÖD FRÅN NYCKELFONDEN 2010 Kan en bakterie ge upphov till cancer i prostatakörteln? Projektlansvarig Swen-Olof Andersson, Urologiska kliniken Prostatacancer är den vanligaste cancerformen hos män i västvärlden och enbart i Sverige diagnostiseras cirka nya fall per år. Vi och andra har visat att inflammation kan vara en bidragande orsak till cancerutveckling i prostata. Den bakomliggande orsaken till varför inflammation i prostatavävnad är så vanlig hos äldre män är till stora delar okänd. På senare tid har dock ett antal studier påvisat den Gram-positiva bakterien Propionibacterium acnes (P. acnes) som den mest frekvent förekommande mikroorganismen i prostata. Syftet med vår studie är att undersöka vilka genetiska P. acnes-subtyper som kan infektera prostatavävnad och om dessa infektioner kan ge upphov till kronisk inflammation och därmed kopplas till prostatacancerutveckling. För att möjliggöra detta kommer vi att använda en helt nyuppsatt Multi Locus Sequencing Typing- metod med vilken vi kan studera genetiska skillnader mellan olika P. acnes-isolat. I vår pågående studie kommer vi vid avslutad materialinsamling ha cirka 250 P. acnes-isolat dels från prostata men även från andra lokalisationer hos män som genomgått operation i behandlande syfte för sin prostatacancer. Vi förväntar oss se en genetisk skillnad mellan de P. acnes-isolat odlade från huden jämfört med de odlade från prostatavävnad. Skulle det visa sig finnas en koppling mellan den inflammation som ses i prostatakörteln och prostataspecifika subtyper av P. acnes skulle stora möjligheter finnas till preventiva åtgärder såsom anti-inflammatoriska läkemedel och antibiotika. Studier av immunförsvaret hos patienter med mikroskopisk kolit Projektansvarig Johan Bohr, Medicinska kliniken På sektionen för mag-tarmsjukdomar på USÖ forskar vi kring en grupp av inflammatoriska tarmsjukdomar som kallas mikroskopisk kolit. Sjukdomarna ger diarrebesvär och nedsatt livskvalitet. De syns inte vid undersökning av tjocktarmen med kameraundersökning, så kallad koloskopi. Bara med hjälp av vävnadsprover och mikroskopiska analyser kan dessa sjukdomar påvisas. Studier av dessa sjukdomar påbörjades i Örebro för 25 år sedan, då de var relativt okända. Sedan dess har kunskapen om sjukdomarna ökat, och vi har visat att de är vanligare än man tidigare trott. Orsaken till mikroskopisk kolit är fortfarande okänd, men det finns tecken på att sjukdomarna kan vara orsakade av utifrån kommande ämnen och en felaktig reglering av tarmslemhinnans immunförsvar mot dessa ämnen I samarbete med den immunologiska forskningsenheten på Örebro Universitet, har vi under 2008/2009 tagit fram metoder till att studera grundläggande mekanismer i immunförsvaret vid mikroskopisk kolit. En typ av immunceller som kallas T-lymfocyter finns i stort antal vid mikroskopisk kolit. T-lymfocyterna reglerar bland annat andra immuncellers aktivitet. Vi kan nu, tack vara Nyckelfondens utdelning, fortsätta våra studier av T-lymfocyter i vävnadsprover från patienter med mikroskopisk kolit, där vi studerar deras beteende, vilka signalämnen de utsöndrar och provocera dem med olika ämnen, för att studera deras reaktion, och se om en del av förklaringen till sjukdomen ligger i en defekt hos dessa celler. 1/13

2 Nya tekniker att ge lokalanestesimedel i opererat område efter stora gynekologiska och ortopediska operationer. Projektansvarig Anil Gupta och Kjell Axelsson, ANIVA-kliniken Den postoperativa smärta som uppkommer efter total knä- eller höftleds-plastik och hysterektomi upplevs ofta som måttlig till svår. Smärtan kan påverka det postoperativa förloppet och mobiliseringen av patienten samt även leda till förlängd sjukhusvistelse. Dåligt behandlad postoperativ smärta kan dessutom leda till ett kroniskt smärttillstånd, som ibland kan vara svårt att behandla. Det är därför viktigt att hitta metoder som ger bra smärtlindring för patienter som genomgår denna typ av operationer. Lokalanestesimedel (LA) ge mycket effektiv och bra smärtlindring när det appliceras lokalt i såret. Dock är effekten av LA kort om den ges som engångsinjektion. Däremot kan en teknik med kateter placerad i operationssåret i samband med kirurgi förlänga effekten genom flera engångsinjektioner av LA. Man kan också förlänga effektduration av LA när det kombineras med ett NSAIDpreperat och adrenalin. En ny enkel smärtlindringsteknik, s.k. Lokal Infiltrations Analgesi (LIA) har utvecklats i Australien. Under operationen injicerades stora volymer av lokalanestesimedel, NSAID-preparat och adrenalin i operationsområdet vid ledkirurgi. Vi har i tidigare studier visat att med denna teknik fick patienten mycket liten postoperativ smärta resulterande i tidig mobilisering och hemgång. Vid enkammarknäplastiker används antingen mini- (kort snitt) eller standardteknik (15-20 cm långa hud snitt). Standardtekniken är enklare men gör ett större ingrepp/trauma. Minitekniken är mer komplicerad och kräver längre inlärnings tid. Vid knä- och höftplastikoperationer är en av de vanligaste smärtlindringsmetoderna ryggbedövning där LA och morfin ges. Tyvärr kan morfinets biverkningar vara mycket besvärande för patienten. I en höft- och en knäplastik studie kommer vi därför att utreda om LIA tekniken ger bättre smärtlindring än spinalmorfin. När katetertekniken med LA används för postoperativ smärtlindring i såret förväntas effekten av LA var direkt lokalt i såret. Emellertid har relativt höga LA-blodconcentrationer kunnat uppmätas efter lokal injektion i buken vid bortopererande av livmodern. LA har använts som intravenös infusion och har visat sig har god smärtstillande effekt via centrala receptorer och därför är det oklart om den goda effekten som har setts när LA injiceras i såret inte bara är via perifer utan även via centrala receptorer (systemeffekt), vilket vi kommer att studera vid abdominell hysterektomi. Studier av proteinmarkörer och gener som är viktiga för utveckling av colorektal cancer Projektansvarig Victoria Hahn-Strömberg, Lab med/patologen Cancer i tjocktarm och rektum är den näst vanligaste cancerformen hos såväl män som kvinnor i Sverige och svarar för ungefär 12% av all cancer hos respektive kön. Insjuknandet i denna cancerform har stadigt ökat sedan 1960-talet och totalt insjuknar ca 5000 individer per år. Cancer i tjocktarm och rektum växer in i och förstör omkringliggande vävnad. I den del av tumören som ligger främst i inväxtområdet, kan två olika växtmönster ses, ett expanderande och ett infiltrativt. Typen av växtsätt kan bedömas i vanliga histologiska snitt från tumören med hjälp av mikropskop. Man har visat att colorektal cancer med expanderande växtsätt och en jämn gräns i inväxtområdet har en bättre prognos än cancer med oregelbunden gräns mot omkringliggande vävnad och med små grupper av tumörceller eller enskilt liggande tumörceller i gränsen. Växtsättet kan bero på förändringar i olika gener och proteiner i tumörcellerna. För att bättre förstå utvecklingen av tumörens växtsätt vill vi studera olika egenskaper hos de gener och proteiner som är viktiga för cellens utseende och utveckling. På detta sätt får vi en bättre bild av hur cancern utvecklas och växer. 2/13

3 Vilken betydelse har arvet för uppkomsten av inflammatorisk tarmsjukdom, kan tvillingstudier ge svaret? Projektanvarig Jonas Halfvarsson, Mag-tarmsektionen, Medicinska kliniken Ulcerös kolit och Crohns sjukdom, är två kroniska inflammatoriska tarmsjukdomar som orsakar inflammation i tarmens slemhinna. Sjukdomarna debuterar ofta i unga år och utgör idag en folkhälsosjukdom. Sjukdomarna orsakar ofta diarréer, buksmärtor och trötthet hos den drabbade. Orsaken till sjukdomarna är fortfarande okänd, med samspelet mellan arv, bakterier och slemhinnans immunförsvar bedöms vara viktig. Tvillingstudier ger unika möjligheter att studera detta samspel och inom vår forskargrupp har vi lång erfarenhet av metoden. Vi studerar nu tillsammans med Professor Lars Engstrand, SMI, KI och Professor Janet Jansson, SLU, Uppsala och Lawrence Berkeley National Laboratory, USA om bakteriefloran i tarmen förändras vid så kallade skov (ökade besvär) av sjukdomen jämfört med när patienten är besvärsfri. Vid Crohns sjukdom har man även funnit en ökad transport av bakterier in i tarmväggen. Ett grundläggande problem är att patientens immunförsvar uppfattar bakterierna som fientliga. Den ökade transporten av bakterier in i tarmväggen resulterar därav i en inflammatorisk process. Tillsammans med Professor Johan Söderholm, Linköping studerar vi nu om förändringar i arvsanlagen orsakar den ökade transporten av bakterier. Hos enäggstvillingpar så är det bara i 50 % av fallen som båda tvillingarna i respektive par drabbas av Crohns sjukdom och för ulcerös kolit är siffrorna ännu lägre, detta trots att tvillingarna i respektive par har identisk arvsmassa vid födseln. En tänkbar förklaring till detta skulle kunna vara att vissa gener i arvsmassan stängs av och att denna avstängningsmekanism skiljer sig åt mellan tvillingarna. Teoretiskt sett skulle exposition för faktorer i vår omgivning kunna stänga av och på olika gener. I samarbete med Professor Arturas Petronis i Canada kommer ni nu att studera betydelsen av dessa så kallade epigenetiska mekanismer vid sjukdomarna. Ett problem vid behandling av Crohns sjukdom och ulcerös kolit är att vi ofta har svårt att värdera hur det kommer att gå för den enskilda patienten. På senare år har flera nya markörer för inflammation i tarmen utvecklats. För att mäta halten av markören lämnar patienten ett avföringsprov. Tillsammans med Docent Marie Carlsson, Uppsala studerar vi nu vilken prognostisk betydelse dessa markörer har för den enskilda patienten, det vill säga kan vi utifrån ett avföringsprov värdera om patienten har en hög eller låg risk för att utveckla ett nytt skov av sjukdomen under det kommande årets. Kan mikrorna hjälpa oss att förstå hur prostatacancer utvecklas? Projaktansvarig Gisela Helenius, Lab med/patologen/urologen MikroRNA är en relativt nyupptäckt cellmolekyl som har visat sig reglera produktionen av proteiner och därmed också olika processer som till exempel celldelning. I cancerceller har man sett att förekomsten av mikrorna är förändrad jämfört med normala celler men man vet inte än, i detalj, vilken funktion mikrorna har för bildningen av cancer. Det man vet är att olika typer av mikrorna är specifika för olika typer av vävnader. Dessutom bryts inte molekylerna ner så lätt, vilket gör att de lämpar sig väl för att användas som markörer för cancersjukdomar. Prostatacancer är en sjukdom där det saknas ett bra instrument för att kunna skilja patienter med en aggressiv, behandlingskrävande form av sjukdomen från de som har en cancertyp som initialt inte behöver behandlas. MikroRNA skulle här kunna användas för att karaktärisera de olika formerna av prostatacancer. Sådan kunskap kan också vara en pusselbit i förståelsen av cancersjukdomen och i förlängningen leda till nya behandlingsformer. 3/13

4 Vad orsakar kroniska sår? Projektansvarig Mikael Ivarsson, Kliniskt forskningscentrum Svårbehandlade kroniska sårinfektioner är ett stort och tilltagande problem inom hälso- och sjukvården med omfattande kostnader för samhället. Orsakerna till denna situation är bland annat den åldrande befolkningen, förändrad livsstil och utveckling av antibiotikaresistenta bakterier. Behovet att finna nya, effektiva och kostnadsbesparande vägar att förhindra, diagnostisera och behandla kroniska sårinfektioner är således mycket stort. Det kroniska inflammatoriska tillstånd med vävnadsnedbrytning som kännetecknar ett långsamt läkande sår beror sannolikt på den obalans som uppstår mellan ett föränderligt mikrobiellt samhälle och ett överaktiverat/dysfunktionellt immunsystem. Vår hypotes är att specifika bakteriella mekanismer, såsom nedbrytning av proteiner, rubbar den normala kommunikationen mellan trombocyter och hudceller, vilket leder till nedsatt tillväxt och funktion hos de senare. Projektets övergripande mål är att undersöka förekomst av proteolytiska bakterier (t ex tandbakterier som via blodet kan kolonisera ett sår) och inaktivering av tillväxtfaktorer hos personer med långsamt läkande sår, samt att klargöra om det finns ett samband mellan detta och en hämmad trombocyt-inducerad tillväxt/funktion hos hudceller. För att nå detta mål kommer vi att undersöka den bakteriella mikrofloran hos patienter med kroniska bensår, samt från biopsier preparera fram bindvävsceller för vidare undersökning i en tre-dimensionell odlingsmiljö som efterliknar kroppsvävnaden. Genom att tillsätta hudepitelceller till denna odlingsmodell får man en hud-lik laboratoriemodell för att kunna undersöka vilken roll bakterier, trombocyter och vätska från kroniska sår har för hudcellers funktion. Som jämförelsematerial kommer vi att använda frisk hudvävnad samt trombocyter från blodgivare. För specifika analyser av komponenter i blod och sårvätska, för gen- och protein uttryck hos hudceller samt för mikroskopering av den hud-lika modellen finns avancerad biomedicinsk teknik tillgänglig på Kliniskt forskningscentrum, Universitetssjukhuset Örebro. Vi förväntar oss att projektet kommer att öka vår kunskap om orsakerna till svårläkta, kroniska sår, samt förhoppningsvis ge oss nya verktyg att förebygga och behandla detta växande problem. Test av potentiellt nya läkemedel för fotokemisk behandling av tumörer. Fotokemisk behandling innebär en kombination av läkemedel och specifikt ljus för att åstadkomma tumörcellsdöd Projektansvarig Lennart Löfgren. Öron-, näsa-och halskliniken Fotokemisk diagnostik och behandling bygger på att man tillför ett läkemedel som ansamlas i tumörvävnad. När man sedan belyser t.ex. med laserljus skapas toxiska substanser som gör att tumören går i nekros. Ett problem med behandlingen med de tillgängliga läkemedlen är att patienten blir ljuskänslig under flera veckor efteråt. Att hitta en substans som bryts ner snabbare är viktigt för patienterna. En sådan substans är aminolaevulinsyra(5-ala) vilken använts i kliniskt bruk. I forskningsprogrammet gör vi försök med olika kemiska varianter av aminolaevulinsyra (5-ALA). Vi ett kemiskt företag får vi tag i olika derivat av 5-ALA vilka tillverkas utifrån en datoriserad idé om substansernas teoretiska möjligheter. Vi mäter de olika substansernas förmåga att övergå till PpIX (Protoporphyrin nio) vilket är den ljuskänsliga substansen. Vi tittar också på inkubationstid (tid mellan tillförsel och behandling) och dess betydelse för mängden av PpIX. Vi har visat att om man förlänger tiden från 72 till 96 timmar kan mängden PpIX öka ytterligare. Vi har börjat med en cellinje och fortsätter nu med nya cellkulturer med cancerceller och normala celler. Dessutom undersöks farmakokinetiken och toxiciteten hos de nya substanserna. 4/13

5 När börjar hudbakterierna växa efter huddesifektion i samband med en operation och växer det mera under en plastfilm som ska skydda för nedfall dvs är plastfilmen ett växthus för hudbakterierna? Projektansvarig Ulrica Nilsson, ANIVA-kliniken Postoperativa sårinfektioner som orsakas av bakterier från patientens egen hud flora kallas för endogen smitta. Exogen smitta sprids från omgivningen via bakterie bärande hud flagor från den personal som arbetar på operationssalen samt via kontaktsmitta och droppsmitta. Under cirka 100 år har det varit rutin att tvätta och desinficera huden i direkt anslutning till en operation. På operationsavdelningen desinfekteras patientens hud med Klorhexidinsprit, 5 mg/ml omedelbart före operationen innan operationsfältet kläs in med sterilt draperingsmaterial (engångs) som fixeras tätt mot huden. Detta görs för att ge en steril arbetsyta och för att förhindra patientens hudbakterier från att kontaminera operationssåret. Vi vet att det finns patogena bakterier på huden när operationen är klar och att det i slutet av en pågående hjärtoperation växer bakterier i operationssåret. Detta beror troligen på att huden snabbt rekoloniseras efter huddesinfektion av residenta bakterier belägna ibland annat svettoch talgkörtlar. Idag finns det olika produkter på marknaden som påstår sig fördröja rekoloniseringen av bakterier på huden och i förlängningen minska antalet postoperativa sårinfektioner. Som en sådan infektionsförebyggande produkt är en incisionsfilm av plast, vilken täcker operationsfältet och som sedan kirurgen skär igenom. Teoretiskt skulle plasten kunna åstadkomma en växthusmiljö på undersidan vilken i så fall snarast skulle skynda på bakterietillväxt och rekolonisation av huden. Detta är så vitt vi känner till inte undersökt. Ytterligare en produkt för att minska föroreningarna i såret av hudbakterier är mikrobiell försegling så kallad hudtätningsfilm. Denna ska enligt tillverkaren minska föroreningarna i såret av hudbakterier och fungera som en skyddande film. Den vetenskapliga dokumentationen är dock ganska tunn, framför allt avseende från företaget oberoende studier. Syftet med projektet är att studera när rekoloniseringen av hudbakterier sker efter preoperativ huddesinfektion, om det skiljer sig mellan hud som desinfekteras med Klorhexidinsprit jämfört med Klorehexidinsprits desinfektion i kombination med incisionsfilm eller hudtätningsfilm Projekt ansvarig: Ulrica Nilsson, Leg sjuksköterska & Docent, ANIVA & VFC, USÖ Projektmedarbetare: Örjan Friberg, Leg läkare & Med dr, Thoraxkliniken, USÖ Projektmedarbetare och doktorand i projektet: Karin Falk Brynhildsen, Leg sjuksköterska & MSc, Thoraxkliniken, USÖ 5/13

6 Kärlförändringar vid demens involverar både vitaminupptagsmekanismerna och skyddssystemet mot blodproppar Projektansvarig Torbjörn Nilsson, Lab med klin Demenssjukdomarna tillhör dagens och morgondagens stora hälso- och välfärdsproblem. De innebär förutom ett stort lidande med nedsatt livskvalitet för patient och anhöriga också en högst påtaglig kostnad för samhället, större än kostnaden för all hjärt- och kärlsjukvård, all strokesjukvård och all cancersjukvård tillsammans. Att ställa diagnos i tidigt sjukdomsskede blir viktigare allt eftersom behandlingsforskningen gör framsteg. På USÖ bedrivs breda forskningsprojekt som syftar till att klarlägga B- vitaminernas betydelse för skada på nervsystemet. Vi har studerat sambandet mellan förhöjt homocystein i blodet, vilket vi funnit även kan orsakas av förändringar i arvsanlagen, och som riskerar att förvärras av dåligt kost- och vitaminintag. Förhöjt homocystein fördubblar risken att drabbas av demens efter 65 års ålder. I vår forskning finner vi att transporten och tillgången av folsyra till hjärnan är störd vid demensformer som beror på störd blodkärls-funktion. Vidare har vi funnit störda levringsfunktioner i blodet hos personer som har demens, både Alzheimer och vaskulär demens, jämfört med friska personer. Fynden pekar på ett samspel mellan flera olika mekanismer, däribland ärftlighet, bristande kostintag och blodkärlspåverkan som orsaker till störningar i de högre hjärnfunktionerna. Forskningen redovisas i två doktorsavhandlingar vid Örebro Universitet: Anna Böttiger (Genetic Variation in the Folate Receptor-α and Methylenetetrahydrofolate Reductase Genes as Determinants of Plasma Homocysteine Concentrations, i december 2008), och Nils-Olof Hagnelius (Vascular Mechanism in Dementia with Special Reference to Folate and Fibrinolysis, i oktober 2009). Snabb diagnostik av blodförgiftning, ett forskningsprojekt för att påtagligt förbättra detektionsnivån av bakteriellt DNA i blod. Projektansvarig är Per Olcén, projekthandledare Paula Mölling och medsökande Kristoffer Strålin, Bakgrunden är att blodförgiftning är en vanlig orsak till svår infektion med hög dödlighet. Diagnosen ställs genom att odla fram bakterier eller svamp ifrån blodprov. Denna metod är pålitlig, men tar lång tid (ett till flera dygn), och blir oftast negativ om antibiotika insatts före provstagning. Sedan tio år har vår forskningsgrupp försökt att successivt förbättra möjligheten att upptäcka bakteriellt DNA som kan finnas kvar i blod även om bakterien är avdödad. Mycket arbete återstår emellertid då blod är en synnerligen svår vätska att hitta små mängder bakteriell arvsmassa i. Vår strategi är att kombinera en anrikning av bakteriellt DNA och att reducera störande mänskliga celler och mänskligt DNA. Vi kommer därför att pröva en receptor som finns i vårt nedärvda immunförsvar (kallas TLR9) för att binda bakteriellt DNA. Detta kombineras med att avlägsna humant DNA med en metod som riktar sig mot telomererna på ändarna av mänskliga kromosomer (Nobelpris 2009). Projektet har diskuterats och betecknats innehålla ett visst nytänkande. Beviljade medel gör att våra försök till optimering kan starta. Vi hoppas därmed kunna få en påtagligt bättre diagnostik av blodförgiftning, något som kommer våra patienter direkt tillgodo. 6/13

7 Uppföljning med skiktröntgen av patienter som genomgått kranskärlskirurgi mellan år 1993 och 1997, en långtidsuppföljningsstudie. Projektansvarig Domingos Souza, Thoraxkliniken Kranskärlssjukdom innebär sjukliga förändringar i hjärtväggen eller i hjärtats kransartärer. För många patienter kan kranskärlskirurgi bli nödvändig för att skapa alternativa vägar för blodflödet, så att blodcirkulationen och syretillgången i hjärtat förbättras. Förträngda blodkärl på hjärtat kopplas då förbi med hjälp av andra blodkärl, så kallade graft. Hur framgångsrik operationen blir beror till största del på hur väl graftet fungerar efter operationen. Artärer har visat bättre hållbarhet än vener som graftmaterial, men tillgången av artärer är mer begränsad än för vener. För många patienter behöver fler kransartärer åtgärdas, varvid det är nödvändigt att använda även vengraft. Ofta används vener från benet, men problemet med dessa blodkärl är att de med tiden har benägenhet att bli förkalkade och tilltäppta. Vid kranskärlskirurgi används traditionellt vengraft där omgivande vävnad tas bort innan blodkärlet sys fast på hjärtat. Hanteringen kan ge skador på kärlväggen, vilka kan påverka kärlets livslängd. Vid Thoraxkliniken, USÖ, utvecklades i början av -90 talet no-touch tekniken, där venen istället tas ut tillsammans med omgivande fettvävnad, vilket gör att venen skadas mindre under uttagandet. I denna studie kommer patienter att följas upp som mellan -93 och -97 kranskärlsopererades vid Thoraxkliniken, USÖ och då gick med i en studie som syftade till att studera vilken typ av vengraft (med eller utan omkringliggande vävnad) som gav bäst resultat gällande öppetståendegrad i de inopererade kärlen. Patienterna följdes upp efter 18 månader och 8.5 år. Resultaten visade att vengraft uttagna med omgivande vävnad hade en bättre öppetståendegrad jämfört med vengraft uttagna utan omgivande vävnad. Ingen långtidsstudie finns hittills genomförs på no-touch tekniken. I denna studie kommer patienterna att följas upp med skiktröntgen för att på så sätt långsiktigt studera om skillnader gällande öppetståendegraden i de inopererade kärlen har ökat jämfört med tidigare genomförda uppföljningar. I studien kommer ett 80-tal patienter från Örebro och Värmland att ingå. Koncentration av bakteriers DNA och väggdelar samt immunförsvarets reaktion över tid vid blodförgiftning. Projektansvarig Kristoffer Strålin, Infektionskliniken Blodförgiftning är ett allvarligt tillstånd som drabbar människor i alla åldrar. Tillståndet uppstår vid bakterieinfektioner, då bakterier från det infekterade organet går ut i blodet och cirkulerar runt i kroppen. Vid blodförgiftning har valet av olika typer av behandlingar ofta stor betydelse för att patienten ska överleva och tillfriskna utan men. För valet av antibiotikabehandling är det angeläget att få vetskap om vilken bakterie som orsakar blodförgiftningen hos en patient. Blododling är den etablerade metoden för att hitta orsaken till blodförgiftning. Nackdelar med blododling är att metoden är okänslig och att det tar minst 24 timmar för att få ett resultat. Med DNA teknik kan bakterier hittas i blod på mindre än 2 timmar, även hos patienter som inte får en positiv blododling. Med den senaste DNA tekniken får man också, till skillnad från blododling, ett mått på mängden bakterier i blod vid ett positivt resultat. En intressant fråga är om mängden bakterier i blod är korrelerad till hur svårt sjuk en patient med blodförgiftning är? Kan mätning av mängden bakterier i blod användas för att med upprepade prover följa läkningsförloppet vid blodförgiftning? Dessa frågor har hittills inte besvarats. 7/13

8 För behandlingen av en patient med blodförgiftning är vetskap om kroppens reaktioner på sjukdomen mycket viktig. Orsakar blodförgiftningen såpass kraftig inflammation i kroppen att ett eller flera organsystem håller på att svikta i sin funktion? Är blodets levringsförmåga påverkad så att patienten riskerar att få blodproppar? Dessa frågor har betydelse för beslut om behandling som påverkar immunförsvaret och blodets levringsförmåga, samt för hur patienten ska övervakas. För att få ökad klarhet i dessa frågor har vi designat en studie där vi kommer att följa patienter med blodförgiftning under 4 veckors tid med upprepade blodprover och bedömningar av sjukdomsbilden. Vi kommer bland annat att studera hur koncentrationen av bakteriers DNA, liksom immunförsvarets reaktioner är kopplade till sjukdomens allvarlighetsgrad och hur de förändras över tid. I första hand kommer vi att studera blodförgiftning orsakad av bakterierna Pneumokocker, Staphylococcus aureus, Streptokocker och E coli. Vi tror att resultaten av studien kan hjälpa oss att på ett bättre sätt än idag ge patienter med blodförgiftning individanpassad behandling i ett tidigt skede av sjukdomen. Medarbetare Kristoffer Strålin, Ingrid Ziegler, Simon Athlin, Jan Källman, Infektionskliniken, Universitetssjukhuset Örebro Paula Mölling, Per Olcén, Olof Hultgren, Hans Fredlund och Bo Söderquist, Laboratoriemedicinska kliniken/klinisk mikrobiologi Torbjörn Nilsson, Helena Isaksson, Laboratoriemedicinska kliniken/klinisk kemi, USÖ Margareta Jurstrand, Kliniskt forskningscentrum Karen Angeliki Krogfelt och Hans-Christian Slotved, Department of Bacteriology, Mycology and Parasitology, Statens Serum Institut, Köpenhamn, Danmark Kroppens inflammatoriska svar vid infektioner orsakade av Staphylococcus aureus Projektansvarig Bo Söderquist, Lab med/mikrobiologi Det pågår en ständig kamp mellan bakteriernas anfallsstrategier och vår kropps försvarsmekanismer. Staphylococcus aureus (S. aureus) är bakterier som ofta återfinns som naturliga kolonisatörer på vår hud utan att orsaka sjukdom, men de kan också orsaka ett brett spektrum av infektioner, allt från lindriga ytliga hudinfektioner till livshotande allmän blodförgiftning, sepsis. Sjukdomens svårighetsgrad avgörs av kombinationen av bakteriens egenskaper och varje individs unika immunförsvar. Detta förklarar varför vissa personer drabbas av svåra infektioner med hög dödlighet, medan andra uppvisar lindriga sjukdomssymptom. Trots att S. aureus är en välkänd patogen, saknas idag kunskap om de grundläggande mekanismer i immunförsvaret som styr uppkomsten av sepsis och andra svårartade S. aureus-infektioner. Förståelsen av den inflammatoriska processen vid mikrobakteriella infektioner har ökat under senare år och nyligen har man upptäckt intracellulära receptorer, s.k. NLR (Nod-likereceptors), vilka bildar proteinkomplex i cellerna som kallas inflammasomer. Dessa aktiveras av olika typer av bakterier, bakteriella komponenter och ämnen som stressar cellerna och utgör en dirigent i utvecklingen av den inflammatoriska processen. Man vet idag att S. aureus aktiverar inflammasomen, men man vet dock inte vilka bakteriella komponenter hos S. aureus som initierar denna aktivering. Gifter (toxiner) som bakterierna bildar och som kan skada kroppens celler genom att orsaka hål i cellväggen, s.k. porer, är sannolikt inblandade. S. aureus producerar flera por-formande toxiner och dessa toxiners roll när det gäller aktivering av inflammasomen kommer att undersökas i en experimentell modell. 8/13

9 Man vet också att det förekommer mutationer i de gener som kodar för inflammasomen hos ca 4 % av normalbefolkningen. Vår hypotes är att en felreglerad inflammasom kan ge upphov till mer svårartade sjukdomsbild när man utsätts för en bakterieinfektion såsom t ex stafylokocker. Denna studie vill sammanfattningsvis undersöka hur en av våra vanligaste bakterier Staphylococcus aureus aktiverar inflammasomen, för att i förlängningen förstå om inflammasomen har en roll för hur denna bakterie ger upphov till svårartade infektioner hos vissa individer medan andra inte påverkas i samma utsträckning. Karatärisering och behandling av multi-resistenta ESBL-producerande E. coli och Klebsiella bakterier Bo Söderquist, docent, överläkare, Paula Mölling, med dr, molekylärbiolog, Katarina Persson, professor, Laboratoriemedicinska kliniken, Mikrobiologi, USÖ och Kliniskt forsknignscentrum, Örebro Universitet Det globala problemet med tilltagande antibiotikaresistens hos bakterier och spridningen av dessa har fått stor uppmärksamhet under senare år och jämställts med klimathotet. Antibiotika är kanske att betrakta som en ändlig resurs. Tidigare har mycket av fokus varit riktat mot meticillin-resistenta Staphylococcus aureus (MRSA) men för närvarande ökar resistensen snabbast hos Gram-negativa tarmbakterier. Dessa, till exempel E. coli och Klebsiella, utgör en del av vår naturliga bakterieflora i tarmen men är samtidigt den vanligaste orsaken till både nedre och övre urinvägsinfektion. I det senare fallet ses även spridning till blodbanan, allmän blodförgiftning. E. coli och Klebsiella förmåga att ta upp plasmider, mobila genetiska element, som innehåller gener som kodar för så kallade extended spectrum beta-lactamases (ESBL). Om en bakterie producerar ESBL innebär detta att den är resistent mot våra mest använda antibiotika riktade mot de infektioner som dessa bakterier orsakar. ESBL-producerande E. coli och Klebsiella är ett snabbt växande problem i Nordamerika och södra Europa. En tydlig korrelation till överanvändning av och felaktigt bruk av antibiotika har noterats men också en så kallad klonal spridning av vissa stammar av dessa bakterier som varit speciellt framgångsrika när det gäller spridning både i sjukhusmiljö och ute i samhället. Det sker sannolikt även en horisontell spridning av plasmiden mellan olika bakterier t ex i tarmen varvid vår normalflora kan riskera att bli multiresistent. Omfattningen av en ev. horisontell spridning av plasmider är mycket ofullständigt undersökt. I Sverige har vi tills nyligen varit i det närmaste förskonade från dessa ESBL producerande bakterier även om enstaka fall noterats främst hos patienter som återkommit hem efter vistelse utomlands. Emellertid ser vi nu en 30% ökning av antalet fall av ESBL det senaste året. - Fenotypisk och molekylärgenetisk karaktärisering av ESBL isolat Vi har nyligen typat och karaktäriserat de bakterieisolat som är ESBL-producerande i Örebro län från 1999 till Resultatet visar att det inte finns hållpunkter för någon påtaglig klonal spridning av ESBL producerande bakterier inom Örebro läns landsting. Däremot kan ej uteslutas att horisontell spridning av plasmid med gener kodande för ESBL sker ( smitta mellan bakterier ) även inom vårt län eftersom vissa så kallad CTX-M typer dominerar. För att ytterligare kartlägga detta kommer vi att utveckla metoder för att karaktärisera plasmiderna. 9/13

10 - Antibakteriell effekt av kväveoxid (NO) Multiresistenta bakterier såsom ESBL-producerande gram-negativer aktualiserar problemet med de begränsade resurser vi har med tillgängliga antibiotika. Framtagandet av nya, effektiva antibiotika mot multiresistenta bakterier går långsamt. Vid vissa infektionssjukdomar bildas kväveoxid (NO) från värdens celler i syfte att oskadliggöra bakterier. Studier har visat att vita blodkroppar bildar NO vid urinvägsinfektion och denna har en antibakteriell effekt på E. coli. Bakterierna kan dock aktivera speciella skyddsmekanismer och därigenom motverka denna effekt. Vi avser nu undersöka om substanser som hämmar bakterierna skyddsenzymer kan förstärka och förlänga den antibakteriella effekten av NO. Sådana substanser skulle kunna fungera som en helt ny grupp av antimikrobiella läkemedel genom att slå ut bakteriens normala kväveoxidskydd och därmed förstärka immunförsvarets effekt. Antibiotikaresistens hos Neisseria meningitidis (meningokocker) Fördjupad karakterisering av fenotyper, genotyper och biologiska kostnader, d v s lägre överlevnads- och spridningspotential, vid ciprofloxacinresistens. Projektansvarig Sara Thulin Hedberg, Lab med/mikrobiologi Neisseria meningitidis (meningokocken) är en globalt spridd humanpatogen som kan orsaka blodförgiftning och/eller hjärnhinneinflammation och ge upphov till epidemier i både västvärlden och i utvecklingsländer. Obehandlad meningokocksjukdom är ofta fatal och trots modern sjukvård är mortaliteten fortfarande anmärkningsvärt hög, runt 10 %. I många i-länder används ciprofloxacin som profylax mot invasiv meningokocksjukdom. På senare år har ett flertal mycket alarmerande rapporter kommit som visar på nedsatt känslighet eller resistens mot ciprofloxacin. Meningokocker med nedsatt känslighet mot ciprofloxacin verkar dock fortfarande vara sällsynta och identifierade stammar tillhör oftast olika fenotyper och genotyper. Anledningen till avsaknad av bred spridning av ciprofloxacinresistens hos meningokocker är ännu okänd, men en ökad biologisk kostnad kopplad till resistensmutationerna hos bakterien skulle kunna vara en förklaring. Syftet med studien är i) att beskriva resistenssituationen för ciprofloxacin bland europeiska meningokockisolat, och ii) att undersöka om genetiska förändringar kopplade till cirpfloxacinresistens medför ökade biologiska kostnader för meningokocken. Studien är ett samarbete mellan det Svenska referenslaboratoriet för patogena Neisseria (Laboratoriemedicinska klinken, Mikrobiologi, USÖ) och det Franska referenslaboratoriet för meningockocker (Pasteurinstitutet, Paris). Samtliga europeiska meningokockisolat med nedsatt känslighet eller resistens mot ciprofloxacin kommer att inkluderas i studien. Studien kommer att ge en ökad förståelse för hur meningokocken påverkas av de genetiska förändringar som ger upphov till resistens mot ciprofloxacin. Att förstå hur bakterierna förändrar sig vid och av antibiotikabehandling/profylax är viktigt för att även i framtiden kunna erbjuda effektiv behandling och profylax. Studien kommer även att ge en uppdaterad och utförlig bild av resistenssituationen gällande ciprofloxacin bland meningokocker i Europa. 10/13

11 Betydelsen av vitamin D och den vitamin D-beroende antimikrobiella peptiden LL-37 i prostatacancer Projektledare Pontus Thulin, Urologiska kliniken Prostatacancer är den vanligaste cancerformen bland män och utgör ca 1/3 av all manlig cancer. I förhållande till antalet patienter där man kan påvisa cancer i prostatan är det relativt få som avlider till följd av sin prostatacancer. Dagens behandlingsalternativ medför risk för besvärliga biverkningar och det är därför önskvärt att hitta metoder att identifiera de patienter som verkligen behöver behandling. Vi har nyligen visat att risken att dö i prostatacancer är delvis relaterat till mängden av proteinet mucin-1 i prostatacancern. Sämst prognos har de patienter vars cancrar producerar väldigt lite eller väldigt mycket av detta protein. I flera andra cancerformer har man också sett ett samband mellan hög mucin-1-förekomst och dålig prognos. En annan faktor som studerats i flera olika cancerformer är vitamin D, ett vitamin som visats minska cancercellernas tillväxt och förmåga att sprida sig. Detta gäller även prostatacancerceller. Man vet också att vitamin D stimulerar så gott som alla celler att producera ett protein som heter hcap-18/ll-37. Högt uttryck av hcap18/ll-37 i lung-, bröst-, och ovarie-cancer är associerat med dålig prognos. hcap-18 leder också i vissa celler till ett ökat uttryck av mucin-1. Bilden är därför komplicerad, där vitamin D kan ha både positiva och negativa effekter vid cancersjukdom. I vår forskning undersöker vi förekomsten av hcap-18/ll-37 i prostatacancer, vilken effekt det har på prostatacancerceller, vad förekomsten av proteinet har för prognostisk betydelse och vilken roll hcap-18/ll-37 spelar i de effekter man ser av vitamin D på prostatacancerceller. Vår förhoppning är att vi på sikt på ett bättre sätt kunna förutsäga vilka patienter som är i behov av operation. Då det idag finns läkemedel som påverkar de effekter hcap-18/ll-37 har på cancerceller vill vi också undersöka om det finns patientgrupper som skulle vara gynnade av dessa läkemedel. Mikroorganismer i vaginala mikrofloran hos friska kvinnor, versus vaginala mikrofloran hos kvinnor med karakteristisk "slidkatarr"/bakteriell vaginos (BV) Projektansvarig Magnus Unemo, Lab med klin/mikrobiologi I vagina hos friska kvinnor finns normalt olika sorters bakterier (majoriteten är oftast Laktobaciller) i god balans. Inte ovanligt är dock att det uppstår så kallade slidkatarrer /bakteriell vaginos (BV), det vill säga det blir obalans och det kan uppstå flytningar, klåda och andra obehag. Av tradition behandlar man med olika antibiotika och ofta försvinner besvären, men det är inte ovanligt att besvären återkommer hos den behandlade kvinnan. Tittar man i mikroskop på vaginalprov från en kvinna som upplever sig icke ha besvär kan det dock se ut snarlikt som hos en kvinna som besväras av slidkatarr. Det saknas således mycket kunskap avseende både normal vaginal mikroflora hos friska kvinnor och etiologin till slidkatarr/bv, samt ideal diagnostik och behandling av detta sjukdomstillstånd. Tidigare studier har framförallt använt mikroskopi och odling av bakterier för att försöka identifiera enstaka bakterier, kombinationer av bakterier eller en allmän obalans i vaginala mikrofloran som orsak till slidkatarr/bv. Dessa tekniker är inte effektiva nog för att beskriva bakteriefloror, och mycket kunskap i området saknas därför. Senaste åren har dock moderna sofistikerade genetiska metoder introducerats, vilka effektivt kan karakterisera hela mikrofloror, dvs göra bakteriekartor inkluderandes alla bakteriarter i ett prov. Syftet med 11/13

12 denna studie är att med dessa absolut senaste genetiska tekniker utförligt beskriva den vaginala mikrofloran hos friska kvinnor (n=60) samt kvinnor med karakteristisk slidkatarr/bv (n=60), och att jämföra dessa mikrofloror. Studien syftar till att identifiera skillnader i förekomst av mikroorganismer inklusive balansen av dessa samt eventuellt identifiera nya mikroorganismer av vikt för sjukdomstillståndet, vilket ger en ökad kunskap om hur man ska beskriva en normal vaginal mikroflora och orsaken till slidkatarr/bv. Detta kan vägleda framtida mer effektiv diagnostik av och behandlingsrekommendationer för slidkatarr/bv. Finns det en ökad risk för hjärtsjukdom (kardiomyopati) hos individer med glutenintolerans? Projektansvarig Magnus Unemo, Lab med klin/mikrobiologi Glutenintolerans är en av de vanligaste kroniska sjukdomarna hos barn i Sverige. Cirka en procent av alla barn och ungdomar drabbas. Även vuxna får allt oftare diagnosen. Behandlingen består av livslång glutenfri kost, dvs. kost helt fri från vete, korn eller råg. Diagnosen glutenintolerans ställs genom en biopsi från tunntarmen. Är tarmluddet borta är detta tecken på glutenintolerans. Vid glutenintolerans finns det en ökad risk för ett antal sjukdomar såsom diabetes och sköldkörtelrubbningar. Kardiomyopati (hjärtmuskelinflammation) innebär en nedsatt funktion av hjärtmuskulaturen. På sikt kan detta leda till hjärtsvikt och rytmpåverkan. Vanliga orsaker till kardiomyopati är sjukdomar såsom diabetes, sköldkörtelsjukdom eller vissa genetiska sjukdomar. Målsättningen med denna studien är att undersöka ifall individer med glutenintolerans löper en ökad risk att utveckla kardiomyopati. Tidigare studier har föreslagit en ökad risk för kardiomyopati vid glutenintolerans men resultaten från studierna har varit motsägelsefulla och frågan har fortfarande inte kunnat besvaras. Vi kommer i vår studie att undersöka risken för kardiomyopati hos patienter med glutenintolerans genom att med hjälp av personnumret länka samman registerdata. Därigenom identifierar vi patienter med glutenintolerans. Studien är flerdubbelt större än tidigare studier inom området och ger oss en unik möjlighet att svara på frågan. Vi kommer även att med hjälp av journalgranskning granska vilka undersökningar och symptom som låg till grund för kardiomyopati diagnosen vilken också stärker vår studie. Studier av matstrupens funktion i samband med narkos och sedering. Projektansvarig Magnus Wattwil, ANIVA-kliniken Risker för komplikationer vid narkos är mycket små idag. En fruktad komplikation som dock fortfarande kan inträffa, även på helt friska individer, är kräkning vid nedsövning. Störst är risken hos icke fastande patienter. Kommer maginnehåll ned i lungorna, s.k. aspiration, kan man få en svår lunginflammation. Även om risken är mycket liten inträffar fortfarande dödsfall i vårt land pga aspiration. Orsaken till kräkning under narkos är bl.a. att narkosmedlen påverkar övre magmunnen som slappar av så att maginnehåll kan läcka igenom denna och komma upp i svalget. Patienterna sover och stämbanden är avslappade varför innehållet kan komma ned i lungorna. Problemet med aspiration är känt sedan länge men det saknas tillräckligt med vetenskapligt underlag för god vägledning under alla former av anestesi. Forskare vid anestesi- och intensivvårdskliniken vid Universitetssjukhuset i Örebro med Magnus Wattwil som huvudansvarig, har som enda anestesiklinik i världen tillgång till en ny 12/13

13 datoriserad mätutrustning, High Resolution Solid State Manometry, som kan användas för att skaffa helt nya kunskaper inom detta område. Genom tillgång till denna revolutionerande metod kan man studera effekterna av anestesimedel på aktiviteten i svalget, matstrupen och övre magmunnen och få information som ej finns tillgänglig inom anestesin idag. Därigenom hoppas forskargruppen kunna medverka till att få fram anestesimetoder som gör att riskerna för aspiration minimeras. Transportprotein, viktigt i bröstcancer? Projektansvarig Sten Wingren, Klin forskn centrum, överläkare Kenneth Villman, onkologiska kliniken I bröstcancer med tumörväxt beroende av HER2 receptorn har vi i en pilotstudie undersökt förändringar i hela genomet i syfte att finna nya gener eller proteiner som kan vara viktiga för sjukdomsförloppet. Den mest intressanta upptäckten är förlust av en genkopia vid ett väl definierat område på X kromosomen. En hög andel förlust talar för att området/genen har stor betydelse för sjukdomens utveckling. Proteinet som genen kodar för utövar sin funktion i cellens kraftverk, mitokondrien. Proteinet tillhör en familj som återfinns i mitokondriens inre membran och transporterar molekyler som används för tillverkning av energi. Vid cancersjukdom övergår delar av energiproduktionen från mitokondrien till cytoplasman. Energimetabolismens roll i cancerutvecklingen har varit känt sedan 1920-talet men har under lång tid haft en mera undanskymd roll i forskningen. De mekanismer som styr detta skifte i metabolism är idag delvis känt. Vår hypotes är att proteinet kan vara en del av denna mekanism, i) eftersom den är aktiv i mitokondrien, ii) transporterar molekyler som deltar i cellens energisystem, iii) genen är ofta påverkad i cancer. I dagsläget finns ingen kunskap om proteinets roll i cancer och endast lite om dess funktion och detta innebär att huvudsakligen alla frågor är obesvarade. Vi prioriterar främst studier inriktade på proteinets funktion. Vi gör detta genom att använda cell linjer och manipulera mängden protein i cellerna och analysera funktioner som är förknippade med mitokondrien, ex.vis. celldöd och energimetabolism. Vi använder även datorbaserade beräkningar för att stödja våra försök från cell linjer för att utforska vilka molekyler som proteinet transporterar. I kliniska tumörer kommer vi att studera proteinets/genens betydelse i sjukdomsförloppet hos bröstcancerpatienter. Eftersom våra preliminära data tyder på att genen är viktig för utvecklingen av bröstcancer men kanske även viktig i andra maligniteter kommer framtida forskning att bedrivas på flera maligniteter. Vårt långsiktiga mål är att hitta markörer som ger stöd i kliniken vid val av behandling. 13/13