Vårt immunförsvar har flera viktiga försvarsspelare att koppla in när en infektion drabbar det centrala nervsystemet. När forskarna studerade vad som sker när en av dessa försvarsspelare, de vita blodkroppar som kallas neutrofiler, griper in vid bakteriell hjärnhinneinflammation, meningit, fann de en möjlig behandlingsstrategi som inte involverar antibiotika.

Vid en infektion tar sig neutrofilerna till det infekterade området för att fånga in och oskadliggöra bakterierna. Kampen är hård och i vanliga fall dör neutrofilerna själva, men om bakterierna är svåra att eliminera, tar neutrofilerna till andra knep.

– Det är som att de i ren frustration vänder ut och in på sig i ett desperat försök att fånga de bakterier som de inte lyckas få bukt med. På så vis fångar de in flera bakterier på en gång som i ett nät, eller NETs som det kallas. Det här fungerar väldigt bra på många ställen i kroppen där näten med de infångade bakterierna kan transporteras vidare i blodet och oskadliggöras i exempelvis levern eller mjälten. Men vid bakteriell hjärninflammation fastnar de här näten i ryggmärgsvätskan där det inte finns en effektiv reningsstation, säger Adam Linder, docent vid Lunds universitet och överläkare vid Skånes universitetssjukhus.

På bilden syns överst syns vita blodceller (neutrofiler) i ryggmärgsvätskan vid bakteriell meningit. Cellkärnans DNA färgas blått och proteinerna i neutrofilerna är rödfärgade. De områden som är både blått (DNA) och rött (proteiner) är så kallade NETs, som frisätts som en försvarsmekanism mot invasiva bakterier vid bakteriell meningit. Foto: Tirthankar Mohanty

Näten löstes upp och bakterierna försvann

Med hjälp av avancerad mikroskopi såg forskarna att ryggmärgsvätskan hos patienter med bakteriell hjärnhinneinflammation var grumlig och full med klumpar, som visade sig vara NETs. Men hos patienter med hjärnhinneinflammation som var orsakad av virus var ryggmärgsvätskan klar och saknade NETs. Att de infångade bakterierna fastnar i ryggmärgsvätskan försvårar immunförsvarets arbete att rensa bort bakterierna och gör dessutom att vanlig antibiotika inte kommer åt bakterierna, menar forskarna.

Skulle det gå att klippa sönder näten så att bakterierna inte längre är skyddade mot kroppens immunförsvar och därmed även exponera dem för antibiotika – och på så vis göra det lättare att bekämpa dem? Eftersom näten, NETs, till stor del består av DNA, undersökte forskarna vad som sker när man tillför läkemedel som används för att klippa sönder DNA, så kallade DNase.

– Vi gav läkemedlet DNase till råttor med bakteriell hjärnhinneinflammation orsakad av pneumokockbakterier, och kunde visa att näten löstes upp och bakterierna försvann. Det verkar som att när vi klipper sönder näten exponeras bakterierna för immunförsvaret som lättare kan bekämpa bakterierna på egen hand. Vi noterade att antalet bakterier då minskade drastiskt, även utan antibiotikabehandling, berättar Tirthankar Mohanty, en av forskarna bakom studien.

Utvecklingen av resistens hos bakterier går allt snabbare

Före antibiotika var dödligheten i bakteriell hjärnhinneinflammation cirka 80 procent. När antibiotika började användas sjönk dödligheten snabbt till runt 30 procent. På 1950-talet observerade professor Tillett vid Rockefeller i USA, klumpar i ryggmärgsvätskan hos patienter med bakteriell hjärnhinneinflammation (meningit). Tillett kom fram till att man kunde lösa upp dessa klumpar med hjälp av DNAse. Detta var effektivt tillsammans med antibiotika och minskade dödligheten i meningit från cirka 30 procent till ungefär 20 procent. Dock gav denna behandling allergiska biverkningar då DNAset var utvunnet från kreatur.

– På den tiden var alla så lyckliga över antibiotikan, den sänkte dödligheten i allvarliga infektioner som sepsis och meningit och man trodde att vi vunnit kriget mot bakterierna. Jag tror att vi behöver gå tillbaka och plocka upp en del av den forskningen som pågick precis kring antibiotikans genombrott. Vi kanske kan dra lärdomar från en del av de upptäckter som då spolades ned i avloppet, säger Adam Linder.

Nu vill forskarna gå vidare och sätta upp en större internationell klinisk studie och behandla patienter med bakteriell hjärnhinneinflammation med DNAse.

– Resistensutvecklingen hos bakterier går allt snabbare och vi behöver alternativ till antibiotika. Det läkemedel vi använt i studierna är redan testat i människa, de är inte dyra och har även prövats mot många olika bakterier och infektioner. I många delar av världen är bakteriell hjärnhinneinflammation en stor utmaning, i Indien är det till exempel en stor dödsorsak hos barn. Där skulle nyttan av en sådan här behandlingsstrategi vara betydande, säger Thirthankar Mohanty.

Artikel

”Neutrophil extracellular traps in the central nervous system hinder bacterial clearance during pneumococcal meningitis”,

Förädlingsarbete för att få rötresistenta granar har hittills varit en outnyttjad möjlighet för skogsindustrin. En ny studie från Sveriges lantbruksuniversitet, SLU, visar att rötresistenta träd varken växer långsammare eller har mindre attraktiva vedegenskaper än andra träd.

Rotröta, som orsakas av svampen rotticka, är svenskt skogsbruks största skadegörare. Genom att bryta ned kärnveden i gran orsakar den industrin ett inkomstbortfall på mellan en halv och en miljard kronor årligen. Dessutom försvinner inte rottickan bara för att de skadade träden avverkas. Om inte hela stubben grävs upp finns svampen kvar i gamla rotsystem i decennier och kommer att infektera nyplanterade tallar och granar.

Förädlingsarbete mot rotröta skadar inte vedens kvalitet

Om inga åtgärder vidtas och man fortsätter att plantera gran, generation efter generation, visar datamodeller att infektionsfrekvensen fortsätter att öka. Dessutom minskar värdet på den avverkade skogen för varje generation. Därför är rottickan på lång sikt ett hot mot delar av skogsbruket. Redan idag gör man mycket för att minska spridning och effekter. Bland annat behandlar man stubbytor för att minska infektionsrisken. Man gallrar dessutom vintertid, när mängden sporer är mindre än under sommaren.

Fram tills nu inte bedrivit något förädlingsarbete på sjukdomsresistenta träd. Det beror bland annat på att det är svårt att välja ut resistenta träd. Det är svårt att bedöma hur mottagligt ett träd är för rotröta innan det har fällts. Man har inte heller känt till hur ett sådant urval skulle påverka trädens övriga egenskaper.
Men en ny studie, från bland andra institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi vid SLU, visar att förädling på rötresistens i gran inte skulle påverka växthastighet eller vedkvalitet på något negativt sätt.

Ifrågasätter gamla sanningar

– Det är en gammal sanning inom växtförädlingen att växtkraft och sjukdomsresistens konkurrerar med varandra –

Den 14 mars (3.14 med engelskt skrivsätt), firas Pi-dagen runtom i världen. En dag för att uppmärksamma matematikens betydelse – men också nöjet med den. För matematiken är inte bara en vetenskap som ligger till grund för det högteknologiska samhället, den är också en källa till glädje och skönhetsupplevelser.

Men vad är det egentligen som gör matematik vacker? Det är något som Umeåforskarna Manya Sundström och Lars-Daniel Öhman undersöker.

– Vi har undersökt vad som gör att matematiker upplever att ett bevis ”passar”, säger Manya Sundström. Den frågan är så konkret att den går att angripa. Skönhet är mycket svårare att karaktärisera.

Matten i skolan kan vara mer lekfull

Forskning om matematikens skönhet är filosofiskt intressant men kan också ha betydelse för matematikundervisning, och därmed för allmänhetens relation till matematik, menar Manya Sundström.

– Om vi betraktar matematik som ett estetiskt ämne så påverkar det hur vi undervisar, säger hon. Jag tror att matematik i skolan kan involvera mycket mer lek och utforskande. Som vi undervisar matte idag får du normalt inte lära känna den sidan av matematiken förrän du börjar på universitetet, vilket är olyckligt. Barns relation till matematisk estetik och hur den kan användas pedagogiskt är något som jag skulle vilja forska mer om i framtiden.

Att både barn och vuxna lekmän kan ha en lite annan ingång till matematisk skönhet än skolade matematiker är hon och Lars-Daniel Öhman öppna för.

Estetik i matematikens inre strukturer

– I den mån allmänheten har en uppfattning om skönhet i matematik så är den nog nära knuten till det visuella, säger Öhman. Det är inte riktigt den matematiska skönhet som vi syftar på i vår forskning. Vi undersöker snarare estetiken i matematikens interna strukturer, hur saker hänger ihop.

Hur är det då med festföremålet pi? Har denna konstant, som representerar förhållandet mellan cirkelns omkrets och diameter, någon matematisk skönhet? Och är det en bra idé att centrera en dag tillägnad matematiken runt pi?