Sygdomsfremkaldende genvarianter spiller en vigtig rolle for udviklingen af hydrocephalus hos børn, viser et studie fra Rigshospitalet og Statens Serum Institut.

Forskere fra Rigshospitalet og Statens Serum Institut har i et studie, der er publiceret i Brain Communication, kortlagt hvilke gener og hvilke genetiske signalveje, der er involveret i udviklingen af hydrocephalus. Det er første gang, at sygdommen, der også kaldes vand i hovedet er kortlagt i et befolkningsbaseret studie.  

Hydrocephalus er den hyppigste medfødte, alvorlige hjernesygdom i Danmark, og sygdommen fylder godt op på landets neurokirurgiske afdelinger, fordi patienterne ofte får komplikationer af behandlingen og skal reopereres.

Væsentlig genetisk komponent

I studiet har forskerne anvendt DNA-materiale fra den nationale biobank for hælblodprøver – den såkaldte PKU-bank under Statens Serum Institut. 

De satte sig for at undersøge tre hypoteser: Dels om gendefekter spiller en rolle for udviklingen af hydrocephalus og desuden, om funktionen af hjernens cilier er påvirket ved hydrocephalus-patienter. Mere specifikt har de set på funktionen af cilier (de små fimrehår) i ependym-cellelaget, der beklæder hjernens ventrikler - de væskefyldte hulrum, hvor rygmarvsmæsken produceres og transporteres videre til resten af centralnervesystemet.

Ydermere har forskerne undersøgt, hvorvidt den hyppige sameksistens af hydrocephalus og autisme kunne skyldes overlappende genetiske årsager.

Tina Nørgaard Munch

”Vi kunne vise, at der er en betydelig genetisk komponent forbundet med hydrocephalus. Helt præcist havde 58,3 procent af patienterne sygdomsfremkaldende varianter i gener, der tidligere er blevet associeret med hydrocephalus,” siger Tina Nørgaard Munch, der er førsteforfatter til studiet og afdelingslæge på Afdeling for Hjerne- og Nervekirurgi på Rigshospitalet samt Statens Serum Institut.

”Samtidig så vi også, at mange af de sygdomsfremkaldende genvarianter medfører dysfunktionelle cilier i hjernen. Det gjaldt både for de bevægelige cilier, der hjælper med at transportere rygmarvsvæsken rundt – og de primære cilier, som er afgørende for udviklingen af hjernen i fostertilstanden.” 

Studiets tredje hypotese om en sammenhæng mellem hydrocephalus og autisme blev også bekræftet i studiet, da mange af hydrocephalus-generne med sygdomsfremkaldende varianter viste sig at være involveret ved begge tilstande, hvis man kiggede på tidligere autisme-studier. 

Kirurgi fungerer ikke optimalt

Idéen til studiet kom fra det daglige kliniske arbejde med hydrocephalus-patienterne, fortæller Tina Nørgaard Munch.

”Selv om vi behandler patienterne efter alle forskrifter og de bedste tekniske standarder, så er der stadig ret mange af patienterne – og især børnene – der ikke har særlig god effekt af behandlingen”, siger hun.

I dag behandles hydrocephalus enten med kikkertkirurgi eller med anlæggelse af dræn, der leder overskydende væske væk fra hjernen gennem et dræn ned til maven.

”Den kirurgiske behandling redder uden tvivl liv, men mange patienter får komplikationer og må reopereres. Det udspringer af, at vi faktisk ikke forstår de grundlæggende mekanismer bag sygdommen – og det er vi nødt til, hvis vi vil forbedre behandlingen.”

Skræddersyet behandling kan være på vej

Forskergruppen er allerede i gang med et nyt studie, hvor de undersøger DNA-materiale i blodprøver fra patienter, som allerede er blevet opereret for hydrocephalus. Her skal de kigge på, om der er en sammenhæng mellem forskellige genvarianter og effekten af den kirurgiske behandling.

”Hvis vi kan finde en sammenhæng mellem operationsresultaterne og dysfunktionelle cilier, kan vi måske bruge vores viden om patienternes genvarianter til at skræddersy behandlingen. Måske vil vi også i fremtiden som noget nyt kunne udvikle medicinske behandlinger mod hydrocephalus, der retter sig mod at genetablere eller regulere funktionen af cilierne i hjernen.”

Forskning i cilie-funktionen er længere fremme på lungeområdet, hvor man i øjeblikket eksperimenterer med genterapi for at forsøge at korrigere dysfunktionelle cilier i lungerne. Disse resultater vil måske med tiden kunne overføres til hjernens cilie-funktion og komme hydrocephalus-patienterne til gode.