Danske forskere har i hvidløg fundet et stof kaldet ajoene, der kan forhindre bakterier i at kommunikere med hinanden. Det gør bakterierne lettere at slå ihjel.
Den nye danske forskning viser, at ajoene er særdeles effektivt til at bekæmpe bakterien Pseudomonas aeruginosa, som giver kroniske infektioner i lungerne hos patienter med cystisk fibrose.
Resultatet af den nye forskning er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Antimicrobiel Agents and Chemotherapy.
»Vi har fundet et stof, som effektivt blokerer bakteriernes evne til at kommunikere med hinanden. Ajoene forhindrer desuden bakterierne i at udskille stoffet rhamnolipid, som ødelægger de hvide blodlegemer i kroppen, hvis funktion er at dræbe bakterier og forhindre infektioner.«
»Derved svækker ajoene både bakterierne og giver samtidig immunforsvaret bedre mulighed for at forsvare kroppen,« fortæller ph.d-studerende fra Københavns Universitet, Institut for International sundhed, Immunologi og Mikrobiologi, Tim Holm Jakobsen, der sammen med sin forskningsgruppe under professor Michael Givskov har arbejdet med hvidløgs antimikrobielle egenskaber i seks år og står bag det nye forskningsresultat, der kan få betydning for patienter med cystisk fibrose.
Alvorligste komplikation ved Cystisk fibrose er bakterier i lungerne
Cystisk fibrose er en arvelig og uhelbredelig sygdom, der langsomt nedbryder lungerne og gør det svært at trække vejret. 12-15 børn fødes hvert år med den frygtede sygdom.
Ved cystisk fibrose fungerer nogle molekyle-pumper i blandt andet lungevævet ikke efter hensigten. Derfor bliver der dannet et tykt slimlag i lungerne med et højt indhold af næring og ilt, som giver bakterier optimale vækstbetingelser.
Ophobningen af bakterier i lungerne ødelægger over tid lungevævet og resulterer i, at patienter med cystisk fibrose dør af iltmangel. Ofte lever patienter med cystisk fibrose ikke mere end 45 år.
En af de mest frygtede bakterier i den forbindelse er Pseudomonas aeruginosa, der ofte finder frem til og bosætter sig i lungerne hos cystisk fibrose-patienter.
»80 procent af alle cystisk fibrose-patienter bliver inficeret af P. aeruginosa. Derefter begynder det at se stygt ud. P. aeruginosa udvikler sig hurtigt til en kronisk infektion, som er meget svær at behandle. Dertil kommer, at bakterien for guds skyld ikke må udvikle resistens, hvilket ofte er en konsekvens af den meget intensive og omfangsrige antibiotiske behandling,« fortæller Tim Holm Jakobsen.
Bakterierne kommunikere med hinanden
Ved kroniske infektioner i kroppen danner bakterier et slimlag, der kaldes en biofilm. Når bakterier danner biofilmen, bliver de op imod 1.000 gange mere modstandsdygtige over for antibiotika og begynder at kommunikere.
Kommunikationen mellem bakterier foregår ved hjælp af et system kaldet quorum sensing. Ved quorum sensing fungerer bakterierne i biofilmen som en enkelt enhed og kan samle sit angreb på kroppen for maksimal effekt.
Her danner de blandt andet stoffet rhamnolipid, som nedbryder de hvide blodlegemer og effektiv ødelægger kroppens immunforsvaret.
»Hvis man vil bekæmpe kroniske infektioner i lungerne, er det relevant at kigge på mulige måder at ødelægge quorum sensing og dermed bakteriernes kommunikationsveje. På den måde kan man hæmme angrebet med rhamnolipid og styrke kroppens eget immunforsvar. Samtidig kan man hæmme bakterierne uden at slå dem ihjel og dermed minimere risikoen for, at de udvikler resistens,« forklarer Tim Holm Jakobsen.
Stof i hvidløg kan være nøglen
I sin jagt på et stof med netop de egenskaber har Tim Holm Jakobsen og den øvrige forskningsgruppe kigget på blandt andet hvidløg og fundet stoffet ajoene, som har et stort potentiale.
Ajoene slår ikke bakterierne ihjel direkte, men går i forbindelse med molekyler i signalvejene bag quorum sensing. På den måde forhindres bakterierne i at koordinere deres angreb på kroppen.
Vores forsøg på mus viser, at ajoene har en enorm effekt på biofilmen i lungerne.
Tim Holm Jakobsen
I laboratorieforsøg på en biofilm af P. aeruginosa har forskningsgruppen vist, at ajoene kombineret med et antibiotika slår over 90 procent af bakterierne ihjel. Sammenlignet havde almindelig antibiotika ingen effekt på biofilmen. Det skyldes, at når en biofilm bliver udsat for ajoene forsvinder noget af den beskyttende struktur i biofilmen, hvormed antibiotika kan få nemmere adgang til bakterierne.
Forsøg på mus var ligeledes meget lovende. 171 mus fik en infektion med P. aeruginosa i den ene lunge. Derefter fik de sprøjtet ajoene ind i nakken. Efter tre dage havde mus, der fik ajoene, 1/500 bakterier i lungerne i forhold til kontrollerne.
»Vores forsøg på mus viser, at ajoene har en enorm effekt på biofilmen i lungerne. Alene ved at bruge ajoene blev der blokeret så meget for quorum sensing og frigivelse af rhamnolipid, at immunforsvaret blev stærkt nok til, at det uden problemer selv kunne bekæmpe den ellers så genstridige kroniske infektion,« siger Tim Holm Jakobsen.
Skal bruges i kombination med antibiotika
De lovende forsøg med ajoene tyder på, at patienter med cystisk fibrose i fremtiden får et potent våben i deres kamp mod sygdommen.
Tim Holm Jakobsen forestiller sig, at ajoene i fremtiden kan bruges i kombinationen med almindelig antibiotika og dermed effektiv bekæmpe den infektion, som ender med at slå cystisk fibrose-patienter ihjel. Han forestiller sig desuden, at ajoene kan blive brugt mod andre former for kroniske infektioner i fremtiden.
Hvis en medicinalvirksomhed vælger at satse på ajoene, kan produktet være på markedet om minimum 10 år, forudser Tim Holm Jakobsen.
Forskningen er blevet finansieret af donationer til Michael Givskov fra den Tyske Cystisk fibrose-forening og Det Strategiske Forskningsråd.
