Influensa ökar risken för dödlig bakterieinfektion

När influensa-pandemin Spanska sjukan drog fram för hundra år sedan avled mellan 50 och 100 miljoner människor. Många var barn och unga, till skillnad från vid vanlig årstidsinfluensa som oftare tar äldre människors liv. Birgitta Henriques Normark, professor i klinisk bakteriologi vid Karolinska institutet, var intresserad av orsaken. 

– Vi ville förstå varför så många unga personer avled och vilka mekanismer som låg bakom, säger hon.

I moderna studier har forskare undersökt bevarat obduktionsmaterial från den tiden. Då syntes att många avled i efterförloppet, av bakteriella infektioner. Att influensa även gör dagens människor mer mottagliga för infektioner med främst pneumokocker, har också visats i en genomgång i Lancet Respiratory Medicine från 2014.

Tillsammans med internationella kollegor har nu Birgitta Henriques Normark börjat bena ut varför influensa gör oss mer benägna att drabbas av en allvarlig bakterieinfektion. 

– Pneumokockernas förmåga att växa till i de nedre luftvägarna verkar bero på att miljön blir mycket näringsrik för dem där. Vi har sett att det beror på att ämnen från blodet läcker in. Den miljö som bildas skyddar dem också från att bli attackerade av kroppens immunsystem, säger hon.

Ämnen från blodet läcker in

I studien använde forskarna en djurmodell, där en grupp möss först infekterades med influensa och sju dagar senare med pneumokocker. En annan grupp möss fick bara pneumokocker.

– Möss är ju inte helt lika människor, men som modellsystem hjälper de oss att förstå mekanismerna, säger Birgitta Henriques Normark.

När sjukdomsförloppet följdes gick det att med blodprover se att de möss som haft influensa innan de infekterades med pneumokocker fick allvarligare bakteriesjukdom och ökad tillväxt av bakterier, jämfört med möss som enbart infekterades med bakterier.

För att studera miljön lokalt i lungorna gjordes så kallad bronkoalveolärt lavage, BAL. Det innebär att de nedre luftvägarna sköljs ur med svag saltlösning. I sköljvätskan kunde forskarna mäta förekomst av olika proteiner, nedbrytningsprodukter och sockerarter.

– Det vi såg var att det hos de dubbelinfekterade mössen skett ett omfattande läckage av plasmaproteiner, socker, och annat från de minsta kärlen i lungorna, kapillärerna. Det gick också att se att dessa möss hade högre grad av oxidativ stress som yttrade sig som ökade nivåer av oxidanter, som väteperoxid, och järnjoner, samt antioxidanter som vitamin C, säger hon.  

Speciellt enzym hjälper bakterierna

För att förstå vad detta betyder för bakteriernas tillväxt odlades pneumokocker i näringslösning med olika slags tillsatser. Det visade sig då att den förändrade miljön, med ökade halter av antioxidanter, gynnade bakteriernas tillväxt.

Hos de dubbelinfekterade mössen hittades också höga halter av ett speciellt bakteriellt enzym, HtrA, som är ett så kallat proteas som kan klippa sönder proteiner.

– Höga halter av proteaset hjälpte bakterierna både genom att skydda mot oxidativ stress och genom att göra bakterierna mer osynliga för kroppens immunförsvar, säger Brigitta Henriques Normark.

Pneumokocker där genen för HtrA tagits bort skyddades inte i lika hög grad mot oxidativ stress, eller mot att tas upp och dödas av immunsystemets celler. Resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften PNAS.

Att HtrA har dessa funktioner är en viktig pusselbit i förståelsen av de mekanismer som ligger bakom att influensa ökar risken för en dödlig bakterieinfektion.

– Vi tänker oss att möjligen skulle specifik hämning av just HtrAs aktivitet och dess förmåga att hjälpa bakterierna kunna vara en del i framtida behandling, säger hon.

Studie om bakterier vid covid-19 pågår

Forskningen skulle även kunna ha bäring på den pågående corona-pandemin. Det är idag inte känt om även personer som varit sjuka i covid-19 löper ökad risk att drabbas av bakterieinfektioner som skadar lungorna.

– Men det är troligt att akut inflammation i lungorna, oavsett om det beror på influensa eller på andra virus, exempelvis covid-19, kan ge upphov till inflöde från kapillärerna som skapar en gynnsam miljö för bakterier att växa till, säger Birgitta Henriques Normark och fortsätter:

– Vi undersöker nu också hur pass vanligt det är med samtidig infektion med covid-19 och bakterier, då detta inte är helt känt idag. Sammanlagt ska vi analysera ett hundratal prover från patienter med covid-19-infektion.