Forskningsbevilling til projekt om potentiel behandling for cerebrale skader

Professor Søren Riis Paludan har netop modtaget en forskningsbevilling på godt 28 millioner kroner fra Lundbeckfonden’s LP-professorships, og skal i sit nye projekt forsøge at finde nye potentielle behandlingsmuligheder for cerebrale skader, der kan opstå efter en virusinfektion i hjernen.

”Immunreaktioner i hjernen er afgørende for kontrol af infektioner, men hjernens immunreaktioner bidrager også selvstændigt til skader i form af betændelsesreaktioner. Hjernen er vores mest sårbare organ i forhold til infektioner og immun-medieret vævsskade, hvorfor det er vigtigt, at hjernens immunrespons er optimalt gearet til at minimere sådan skade”, forklarer professor ved Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet, Søren Riis Paludan. Han har i en årrække har forsket i hjernens immunsystem og  bekæmpelse af virusinfektioner, og har blandt andet været med til at identificere nogle forsvarsmekanismer, som er helt særlige for hjernen. 

”Mit laboratorie har været på forkant med at identificere immunologiske receptorer, såkaldte PRR'er, der detekterer virus i hjernen og herefter aktiverer det medfødte immunsystemmen.  Vi har vist, hvorledes specifikke PRR'er har essentiel betydning for det antivirale forsvar i hjernen. Men PRR’erne er ikke kun er en hjælper, de kan også lave skader og forårsage sygdom i hjernen,” siger Søren Riis Paludan.

Har opdaget immunmekanismer

Han har været med til at opdage en række andre immunmekanismer, som har fået navnet CIM'er for constitutive immune mechanisms, som, Søren Riis Paludan mener, kan have til funktion at begrænse skade forsaget af PRR'er, hvorfor de kan være af central betydning for begrænsning af hjerneinflammation. Hvis den teori holder, kan CIM'er være af central betydning for begrænsning af hjerneinflammation:

”Vores data tyder på, at et hidtil ukendt lag af immunsystemet, såkaldte konstitutive immunmekanismer (CIM'er), er meget aktive i hjernen til at eliminere virus og andre faresignaler på en ikke-inflammatorisk måde. I vores forskningsprogram støttet af Lundbeckfonden vil vi bruge en række screenings-metoder til at identificere nye mekanismer for CIM og for hjernens mønstergenkendende receptorer til antivirale immunresponser i hjernen. Programmet skal således afdække, hvordan genetablering af homeostase i hjernen opnås efter virusinfektion, og hvordan defekter i disse mekanismer kan bidrage til hjernepatologi,” forklarer han.

Søren Riis Paludans hypotese er, at CIM'er er vigtige for kontrol af virusinfektioner i hjernen og for at geare PRR-responset til at tillade eliminering af infektion med minimal immunopatologi. Fravær af disse mekanismer kan fører til patologiske aktiviteter, der potentielt kan disponere for senere sygdom som for eksempel Alzheimers sygdom, forklarer han.

Er en rengøringsproces

”Mere populært sagt kan man sammenligne vores teori om hjernens immunforsvarsmekanismer med en rengøringsproces, hvor værktøjerne skal tilpasses, hvor beskidt det er. Hvis der kun er lidt beskidt, eller skidtet ikke sidder godt fast, kan der bruges en støvsuger. Den kan fjerne meget skidt, og ødelægger ikke møblementet. Det svarer til CIM'er. Hvis der er meget beskidt, eller skidtet er groet fast, er man nødt til at tage højtryksspuleren i brug. Den virker, men ødelægger også glas, tallerkner og potteplanter og forårsager også skade på møblementet. Det svarer til immunaktiviteter aktiveret af PRR'er, som kan føre til nervedød eller ubalance i kommunikationen mellem hjernens celler”.

I forskningsprojektet, der for alvor går i gang april i år, vil Søren Riis Paludan og kolleger fra ind- og udland også forsøge at klarlægge, om de CIM- og PRR- medierede immmunforsvarsresponser i hjernen er koordinerede:

”Vi vil undersøge, om defekter i de identificerede CIM'er og PRR-veje disponerer for Alzheimer-lignende sygdom i musemodeller.Selvom der lige nu er et intenst forskningsmæssigt fokus på medfødt immunitet og hjernesygdomme, så er CIM'er stort set uudforskede. En dyb forståelse af CIM-biologi og dens indbyrdes sammenhæng med PRR-signalering kan give en fundamentalt ny forståelse af, hvordan hjernen gearer immunresponser for at eliminere fare uden at forårsage overdreven skade. Dette kan være relevant ikke kun for infektionssygdomme, men også neurodegenerative sygdomme som for eksempel Alzheimers sygdom, hvor unormale molekylære strukturer akkumuleres og aktiverer immunreaktioner. Vi håber således at kunne afdække fundamentalt nye forståelser af hjerneimmunologi, og at vi dermed vil blive i stand til at bidrage med vigtig information til forståelse af forbindelserne mellem virale hjerneinfektioner og neurodegenerative sygdomme.”

Forskningsprojektets hovedfokus vil ifølge Søren Riis Paludan være på viral hjerneinflammation på grund af herpesvirus. Blandt andet fordi herpesvirus er den førende årsag til viral hjernebetændelse, men også fordi hans laboratorium allerede har udført megen forskning om herpesvirus i hjernen:

”Det vi beskæftiger os med her er grundforskning. Det er grundforskning, som får mig til at stå op om morgen, for min primære forskningsinteresse er at forstå, hvordan immunsystemet detekterer og eliminere infektioner uden at forårsage for meget vævsskade. Jeg har gennem min karriere studeret medfødte immunologiske mekanismer med særligt fokus på virusinfektioner på slimhinder og i hjernen. I gennem dette arbejde og gennem de samtidige fremskridt, der er sket inden for den medfødte immunologi og neuroimmunologi, har jeg lært, at de immunologiske mekanismer i forskellige hjernesygdomme er meget overlappende. Symptomerne og diagnoserne kan være forskellige, men de forskellige sygdomme kan være drevet af immunologisk overlappende mekanismer. Derfor har jeg udvidet mit forskningsområde til at dække både virale hjerneinfektioner og neurodegenerative sygdomme,” forklarer Søren Riis Paludan.