OM GEMINI

I mikrodjevlenes rike

SINTEF-forsker Catrine Ahlén beskuer bakterier som nettopp har gitt en Nordsjødykker ørebetennelse. Foto: Rune Petter Ness

Av Svein Tønseth

Kjøttetende streptokokker og hissige legionella-bakterier er på frammarsj. Hvor gjemmer de seg? Og hvordan kan vi verne oss? Kanskje kan nedfrosne Nordsjø-bakterier hjelpe biodetektivene.

I gatetunet Hospitalsløkka, lengst vest i Trondheim sentrum, er det stille. Bare vinden lager lyd der den sender høstbrunt løv over de slitte brosteinene. Bak blondegardiner i et gammelt, grønt trehus sitter en lyshåret kvinne våken i høstnatta. A4-bunken på bordet foran henne har jaget tankene om nattesøvn på dør. Kalenderen sier oktober 2003.

SINTEFforsker Catrine Ahlén (53), spesialist på koblinger mellom helseplager og mikrobevekst i innemiljøer, har halvannen måned igjen til doktordisputasen sin ved NTNU. Pionerarbeidet hennes omhandler bakterier som gir Nordsjø- dykkerne øre- og hudinfeksjoner. Hun har vist at de ørsmå plageåndene inntar dykkerskipenes ferskvann. Og at desinfisering og renhold bare holder smådjevlene borte en stund. De aggressive variantene vender tilbake – igjen og igjen. Det har fått henne til å undre: Hvor gjemmer de seg mellom besøkene ombord? Og er det på gjemmestedene de blir så sinte?
Nå sanker Ahlén stoff til prøveforelesningene. Hun leser om meningokokkene, bakteriene som gir hjernehinnebetennelse. Artikkelen planter en mistanke i henne – nettopp fordi hun har Nordsjø-funnene friskt i minne: Tar legevitenskapen feil? Kan meningokokkene etablere seg utenfor menneskekroppen, trass i alle påstander om det motsatte? Ligger også de på treningsleir et eller annet sted i våre omgivelser og øver seg på å bli aggressive – slik hun tror «dykkerbakteriene» gjør? Den neste tanken er minst like skremmende: Gjør de livstruende kjøttetende streptokokkene og legionellabakteriene det samme? Hun vet at dette er spekulasjon, og at bare årelang forskning verden over kan bevise om hun har rett. Men spørsmålene er for viktige til at hun vil holde dem for seg selv. Før Ahlén legger seg, sender hun varme tanker til en kald boks hun har vært med på å fylle ved St.Olavs Hospital. Hun har innsett at innholdet i fryseren på Elgeseter kanskje kan bidra til viktig ny viten om dødsmikrobers liv.

•«När de kan etablera sig i ett sånt helsikes tempo, så måste bakterierna ha helt speciella kvalifikationer. Var har de suttit och övat sig?»

TIL SJØS – I BLÅ KÅPE
I den grå dypfryseren legger Ahlén sine første små plastbeholdere allerede høsten 1986. De inneholder bakterier fra vanntanker, dusjer og armatur på det norske dykkerskipet «Seaway Pelican». Samt bakterier fra betente ører og ansiktssår hos skipets dykkere. Bakgrunnen er at amerikanske oljeselskaper i flere år har erfart at dypdykkere får øre- og hudinfeksjoner på jobb. Infeksjonene skyldes bakterien Pseudomonas aeruginosa. Utbruddene har fått millionene til å rulle fordi de har ført til at dykkeoperasjoner må utsettes. Oljeselskapet Mobil henvender seg til SINTEF og vil ha et forskningsprogram på «dykkerbakteriene». Parallelt ber den norske dykkeroperatøren Stolt Nielsen Seaways om forebyggende hjelp. Catrine Ahlén, nytilsatt bioingeniør fra Sverige, får saken. 19 år seinere minnes hun ombordstigningen i «Seaway Pelican », i Bergens havnebasseng, krystallklart: – Jeg hadde sid, blå kåpe. Må ha vært litt av et syn, der jeg klatret opp leideren fra lettbåten... Men ikke alle i rederiet er like blide for besøket. Og det er ikke bare fordi Ahlén stiger om bord med ryggsekk, et gammelt ulykkessymbol for sjøfolk.

FRUKTESLØS DO-PRAT
Etter at de første prøvene er analysert, skriver Ahléns kollega, dykkerlege Alf Brubakk, brev til Stolt Nielsenrederiet. På bakgrunn av pseudomonas-funnene i miljøprøvene anbefaler han en foreløpig stans i all dykking fra «Seaway Pelican». – Brevet pisket opp stemningen, for å si det mildt, minnes Ahlén. Men bølgene legger seg. Ahléns første ombordstigning blir starten på et langvarig samarbeid med rederiet. Pseudomonas-bakterier lever i vann, og rederiets sykepleier pluss dykkerne selv læres opp til å ta miljøprøver. De tar dem fra dykkerskipenes ferskvannsbeholdning – avsaltet havvann. Med minisvabere tar de også prøver fra dusjhoder og -slanger pluss armatur i de trange trykkammerne der dykkerne bor mellom oppholdene på bunnen. Litt seinere begynner alle dykkeroperatører på norsk sokkel å sende slike prøver til Ahléns laboratoriebenk i Trondheim. Oljedirektoratet har kommet med krav om regelmessig miljøkontroll i dypdykkersystemer. Samtidig samler Ahlén inn puss fra dykkeres betente ører og ansiktssår. Etter dyrking og analyse ender samtlige bakterier i fryseren på «Mikrobiologen » ved Regionsykehuset, SINTEFs samarbeidspartner. I deler av dykker- og oljemiljøet møter Ahlén et helt spesielt syn på årsaken til infeksjonene. Mange tror dykkerne har bakteriene med seg fra land og smitter hverandre. Innimellom får Ahlén høre teorier om ureinsgemini lighet: At bakteriene er i avføring, og at dykkerne klør seg i ører og fjes uten å ha vasket hendene godt nok. Men Ahlén fester ingen lit til do-praten.

SPISER KJØTT Bakterien Streptococcus pyogenes kalles på godt norsk kjøttetende streptokokker. Det er en gammel kjenning som har endret sine sykdomsframkallende egenskaper. Den ga epidemier av skarlagensfeber fra 1600-tallet, og epidemier med reumatisk feber under 2. verdenskrig. I dag gir den i økende grad infeksjoner der den spiser vev (bildet). Også friske personer kan være bærere av bakterien i lengre eller kortere perioder. Foto: Science Photo

DYKKERNES UVENN Bakterien Pseudomonas aeruginosa finnes overalt hvor det er vann. Den er en av naturens mest tilpasningsdyktige bakterier. Tidligere skapte denne mikroben bare problemer for personer med nedsatt motstandskraft, og da særlig i form av infeksjoner i sår. Nå gir den stadig oftere infeksjoner i hud og urinveier hos friske mennesker. Dypdykkere er spesielt utsatt for angrep som gir hud- og øreinfeksjoner. Foto: Science Photo

SKUMMELT Å DUSJE?
SINTEF-forskeren vet at pseudomonas-bakterier normalt ikke finnes i noen særlig grad i tarmen hos mennesker i nordlige himmelstrøk. Dykkernes egne beretninger styrker heller ikke hygieneteorien. Det ser nemlig ut til at de som dusjer mest, får infeksjoner oftest. Pseudomonas-funnene i vannprøver og dusjer er mange nok til at Ahlén i 1991 utsteder såkalte «guidelines» for dykkerrederiene: Konkrete anbefalinger om vannrensing, pluss instruksjoner om hvor ofte dusjhoder og dusjslanger bør skiftes osv. Infeksjonene kommer sjeldnere når tiltakene følges. Men borte blir de ikke. Ahlén fortsetter å finne Pseudomonas aeruginosa i dykkernes infeksjoner og vaskevann. Men med klassifiseringsverktøyet som er tilgjengelig, kan hun ennå ikke se om mikrobene i det betente vevet og i vann- og dusjprøvene er identiske. Derfor kan det ikke bevises om det er arbeidsmiljøet dykkerne blir sjuke av. Smitteveien lar seg ikke påvise før DNA-teknologien inntar mikrobiologien. På Ahléns lab skjer det i 1994. Et kvantesprang som gir bakteriologene hakeslepp.

RYKK TILBAKE TIL START
Den gamle typebestemmelsen bygger på gjenkjenning av sukkermønstre i bakterienes overflate. Såkalt serotyping. Nå viser det seg at inndelingen har vært for grov. Det genteknologiske verktøyet avslører at én og samme serotype rommer drøssevis av bakteriestammer som genetisk er forskjellige fra hverandre. – Jeg satt i møter med erfarne bakteriologer. Vi var tre meter i fjeset. Mange års arbeid var bortkastet. I realiteten måtte vi starte på scratch igjen, minnes Ahlén i dag. Med DNA-verktøyet kan Ahlén til gjengjeld slå den første spikeren i likkista på «selvsmitte- teorien» offshore. I 1994 følger hun svenske Stenas dykkerskip «Stena Seawell» i Nordsjøen som ledd i forskningen sin. To genetiske varianter av Pseudomonas aeruginosa viser seg å dominere i Stena-dykkernes infeksjoner. Ahlén ser at én av de to hissige variantene er i skipets ferskvann 16. mars, men denne dagen er ingen dykkere ombord. De kommer seinere. En knapp måned etter har en av dem fått ørebetennelse. I infeksjonen ser Ahlén at nettopp mikrobevarianten fra vannprøven boltrer seg. Et første snev av bevis på at arbeidsmiljøet er smittekilden. Det neste beviset heter Rune. En mann som lærer seg å sette pris på Ahléns fryseboks.

«ER JEG ONDETS ROT?»
Rune Spjelkavik åpner smilende døra for meg i Kristiansund en vårdag i 2004. Den rommelige eneboligen er beiset med gyllengul farge og ligger på en knaus – men i ly for den hissige sydvesten som har ønsket meg velkommen til nordmørsbyen. Mitt intervjuobjekt tar imot i dongeribukse og blårutet flanellskjorte, sommerbrun og blid. Han har vært Nordsjø-dykker siden 1982 og slipper gjerne pressen inn. I alle fall når temaet ikke er risikoen for trykkfallsyke og hjerneskader. Han er lei av folk som tror at alle dypdykkere sliter med konsentrasjonssvikt og manglende korttidsminne. – Det er som med røyken. Noen får kreft og dør etter fem års sigarettbruk. Andre blir over 90 uten å være sjuke en dag, sier Spjelkavik. Fra karnappet i stua ser han de frådende vannmassene som har gitt ham levebrødet. Den første ørebetennelsen han fikk der ute, glemmer han ikke. Hjemme i Kristiansund etter endt jobb tvinger smertene ham på legevakta, så til øre-nese-halslege. Betennelsen er utløst av pseudomonasbakterier. Ved tilløp til nye utbrudd får han og kollegene øredråper som kveler infeksjonene i starten. Da er det verre med blemmene han begynner å få på haka i ny og ne på jobb. De er store som 20-kronersmynter. Framprovosert av hissige Pseudomonas aeruginosa-bakterier, de også, viser det seg. – Jeg trodde ikke hudinfeksjoner kunne gjøre så vondt. Etter smertene kommer kløen. Og inni en dykkerhjelm kan du ikke klø deg, forklarer Spjelkavik. Flere av kollegene får liknende plager. I 1998 får Rune sin infeksjon nummer seks på ti år. En bekymring vokser i ham. For å få fred i sjelen slår han et nummer i Trondheim.

FRIKJENT AV FRYSEREN
Den erfarne dykkeren undres på om det er han som smitter kollegene, og om det i så fall er noe han kan gjøre. Han håper Catrine Ahlén kan gi ham svaret. – Om en av mine gamle engelske arbeidsgivere i Nordsjøen hadde hatt den mistanken jeg fikk, ville jeg sikkert fått sparken tvert, sier Spjelkavik.
Ved oppringningen stuper Ahlén i fryseboksen. Fra Spjelkaviks prøver henter hun opp bakteriestammene som har gitt ham de seks infeksjonene. Tiner dem, setter dem til dyrking og ser at alle tilhører arten Pseudomonas aeruginosa. Med enzymer hakker hun opp bakterienes arvestoff. «Fingeravtrykkene» som framkommer, avslører at mikrobene tilhører fem ulike genvarianter. De samme som har gått igjen i infeksjonene hos andre Nordsjø-dykkerne. En av bakteriestammene er årsak til to av Spjelkaviks infeksjoner. Denne genvarianten finnes også i en vannprøve i fryseren, tatt fra ferskvannssystemet på Runes skip i juli 1996. Det er fire måneder før hans første infeksjon med denne stammen. Nok en indikasjon på at det er ferskvannet – og ikke dykkerne – som er smittekilden. Det endelige beviset kommer idet en mikrobe går amok på et engelsk skip.

STAVANGERS SKREKK Bakterien Legionella pneumophila lever i vann. Kan gi livsfarlig lungebetennelse f.eks. hvis den finnes i dusjvann og vi får ørsmå vanndråper i lungene. Ukjent inntil en kongress for krigsveteraner i USA endte i massesykdom i 1976. 29 hotellgjester døde. De ble smittet via vanndråper fra et airconditionanlegg. Første registrerte utbrudd i Norge var i Stavanger i 2001. 28 personer ble smittet, sju av dem døde. Foto: Science Photo

DREPER FORT Bakterien Neisseria meningitidis, meningokokker i dagligtale, er årsak til smittsom hjernehinnebetennelse. Det kan gå kun timer mellom infeksjonsutbrudd og død. Utslett som blir til blærer i huden (bildet), er ett av symptomene. Årlige epidemier opptrer rundt om i verden. Mikroben finnes i normalfloraen hos mange mennesker. 30 prosent av oss kan være friske bærere. Foto: (fra v.), Science Photo/Kåre Bergh

INVASJON PÅ ETT DØGN
Det engelske dykkerskipet «Toisa Polaris» blir sommeren 2001 leid inn på norsk sokkel. En rørleggingsjobb venter mellom Oseberg- og Heimdal-feltet, et havstykke der det ikke har vært dykkeaktivitet før. Ahlén får i forskningsøyemed lov til å følge båten spesielt. Av prøvene ser Ahlén at én til tre nye genvarianter av Pseudomonas aeruginosa-bakterien dukker opp i skipets ferskvann hvert døgn. Ukjente alle sammen. 15. juli skjer noe. En nyankommet genvariant er der i moderate mengder. Dagen etter har den spredd seg til dusjer på hele skipet. Ei uke seinere framkaller den hissige plageånden sin første infeksjon. Under Ahléns lyse lugg fødes et spørsmål. Hun gjengir det slik, på sitt svenske morsmål som gløden har lokket fram:

– När de kan etablera sig i ett sånt helsikes tempo, så måste bakterierna ha helt speciella kvalifikationer. Var har de suttit och övat sig?

MIKROBER MED USYNLIGHETSKAPPE
Ahlén har sine teorier. Hun tror «dykkerbakteriene» fester seg på overflater, på utsida av skipet eller i dets omgivelser: At de kapsler seg inn i sukker og blir «biofilm» – et belegg av samme type som du og jeg har på tennene. Hun har disse tankene langt framme i hjernen idet hun setter seg ved spisebordet høsten 2003 med sitt lesestoff. Avhandlingen har hun levert før sommeren. Der påviser hun at seks genvarianter av Pseudomonas aeruginosa-bakterien dominerer i Nordsjø-dykkernes hud- og øreinfeksjoner. Og at disse stammene har vært i dykkernes omgivelser i over 15 år.
I det gufne høstværet har Ahlén satt av to uker til et dykk i faglitteratur om livsfarlige slektninger av «dykkerbakteriene». Hun har fri fra jobben hos SINTEF. Anledningen er de to prøveforelesningene hun skal holde før disputasen – foredrag der doktorander redegjør for problemstillinger som grenser opp til deres egne forskningsfelt. Både den selvvalgte og den tildelte oppgaven skal handle om kjøttetende streptokokker, legionellabakterier og meningokokker. Etter eget valg skal hun forelese om hvor de kommer fra. Deretter skal hun belyse hvordan de får sine dødelige egenskaper. Ahlén leser ikke lenge før hun ser at Nordsjø- funnene hennes kanskje kan kaste nytt lys over dødsmikrobenes hemmelige liv. En artikkel publisert i 2000 viser nemlig noe skremmende: Legionellabakterier kan formere seg inne i amøber og i kroppens forsvarsceller. Normalt skulle de blitt spist begge steder. Men de lurer seg altså inn. Artikler fra 2002 og 2003 viser at kjøttetende streptokokker og meningokokker kan lure kroppen på samme vis. De er innkapslet i sukker maken til det kroppen lager selv, og blir ikke gjenkjent. – Hvor har de fått usynlighetskappen fra, spør Ahlén seg. Den videre lesingen styrker troen hennes på at de kan ha blitt slemme på samme måte som «dykkerbakteriene». At de har forberedt seg utenfor kroppen. I biofilm.

DØDELIG DISKOTEK?
I artikler fra 2001, 2002 og 2003 ser hun at alle de tre dødsmikrobene kan danne mikrokolonier, en viktig byggestein i biofilm. Til nå har det vært antatt at meningokokker ikke kan formere seg utenfor menneskekroppen. Bakterienes overflate er så sprø at de vil gå i stykker i miljøet. Men hva om de vitterlig klarer å kapsle seg inn i beskyttende sukkermaterialer i biofilm, undrer Ahlén. I 2000 besøkte sju ungdommer et diskotek i Malmø, kort før de fikk smittsom hjernehinnebetennelse. De sju var der i løpet av en periode på et halvt år, men ikke samtidig. De skal ikke ha møttes og derfor ikke smittet hverandre, og skal heller ikke ha hatt omgang med felles personer. Diskobesøket, derimot, var en fellesnevner. Mysteriet kan ha flere forklaringer. For eksempel kan diskjockeyen ha vært bærer av aggressive meningokokker uten å bli syk selv.Men Ahlén mener også det må være lov å spørre seg om mikrobene kan ha klart å slå rot inne på diskoteket. De neste dagene oppdaterer Ahlén seg på biofilm. Leser om funn som viser at innkapslede mikrokolonier kan sende signalstoffer til bakterier på utsida. – Kanskje sitter snille bakterier på innsida og roper «her er det trygt». Så kommer en slem en forbi, tar seg inn, og så er det gjort, filosoferer hun i ettertid.

 

Nordsjø-dykkerne har en tøff jobb på havbunnen. I tillegg må de slite med bakterier i arbeidsmiljøet som gir dem hud- og øreinfeksjoner. Foto: Utlånt fra Stolt Offshore

DYPFRYSTE MODELLER
Jo mer Ahlén leser, jo mer opptatt blir hun av materialet hun har i fryseren. I de tusener av prøver hun har fra Nordsjøen, finnes både slemme og snille Pseudomonas aeruginosa-bakterier. Hun ønsker å bruke dem til såkalte modellstudier i årene som kommer, i håp om å framskaffe ny viten om dødsmikrobers smitteveier. Ahléns håp er at studier av de dypfrosne Nordsjø- bakteriene kan si hva som gjør noen av dem slemme og andre snille – for eksempel om forskjellene er knyttet til opphold i ulike typer biofilm. Hun tror materialet kan gi ny viten om biofilm.
Ahlén understreker at spesialstudier av hver enkelt dødsbakterie må til for å kartlegge smitteveiene deres. Men hun tror også at kunnskap fra modellstudier med pseudomonas- bakterier kan lære oss mer om hvordan biofilm eventuelt påvirker egenskapene til legionellabakterier og kanskje også meningokokker og kjøttetende streptokokker. – Slik viten kan gjøre det enklere å avdekke risikosituasjoner og bli en hjelp i jakten på beskyttelsestiltak mot de livstruende bakteriene, sier Ahlén. I desember 2003 går hun på talerstolen i auditoriet «Lia» ved St. Olavs Hospital til sin doktordipsutas. På første benk sitter en mann som har lyttet ivrig også under prøveforelesningene dagen før. I Nordsjø-materialet finner han politisk krutt.

HVOR ER MYNDIGHETENE?
Tore Midtvedt er Ahléns opponent ved disputasen: Pensjonert professor ved Karolinska Institutet i Stockholm, tidligere overlege ved Rikshospitalet og en av Nordens fremste eksperter på miljømikrobiologi. Om Nordsjø-funnene hennes sier han i dag til Gemini: – Hun har bevist at miljøet gir sykdommen. Hadde du befunnet deg i et miljø med tyfus og paratyfus, ville myndighetene grepet inn med en gang. I dette tilfellet ser det ut til at de har lukket øynene. Det er langt fra Regjeringskvartalet til Nordsjøen! Ahléns vyer om kommende forskning på dødsbakterier kommenterer han slik: – Jeg tror ikke selve materialet fra Nordsjøen har stor overføringsverdi for eksempel for kjøttetende streptokokker. Her er det også mange som forsker. Men Ahléns tankegang kan bli viktig. Avstanden fra pseudomonas er også mindre til legionella enn til de kjøttetende streptokokkene. Vi vet jo at legionella er en miljøbakterie.

TREKKFUGLENE SMITTEBÆRERE?
Sommeren 2004 sitter jeg på Ahléns lyse, romslige kontor, omgitt av papirbunker og permer på alle bordflater. Gjennom vinduet ser vi nyoppførte og ruvende bygg i tegl. Nye St. Olavs Hospital. En høyborg for medisinere. Kun et steinkast unna. Men i arbeidet med avhandlingen og prøveforelesningene har Ahlén erkjent at det ligger et kunnskapstomrom mellom hennes egen disiplin – miljøbakteriologien – og medisinsk bakteriologi. Ei kløft hun gjerne slenger radikale tanker over. Som denne: Før prøveforelesningene oppdager hun at to forskere med 60 års mellomrom har sett legionellabakterier vokse i samkultur med en halvbakterie, som i sin tur opptrer på lopper. Hun vet at fugler bærer lopper. Ved legionellaepidemien som tok sju liv i Stavanger i 2001, ble genetisk like legionellabakterier påvist i kjøletårn flere kilometer fra hverandre. – Det må være lov å spørre, sier Ahlén: – Kan duer ha spredt smitte tårnene imellom? Men Ahléns filosofering stanser ikke der. Smittsom hjernehinnebetennelse rammer ofte sliten russeungdom. – Hva mer enn russen er et fast vårtegn? spør hun meg, med alvoret lysende ut av de blå øynene. Svaret gir hun sjøl, i form av et nytt spørsmål: – Kan det være trekkfuglene som kommer med døden? Mange fugler trekker fra Afrika, der det årlig er epidemier med hjernehinnebetennelse. Nå har Ahlén bedt kolleger i Zimbabwe oversende nedfrosne dødbringende meningokokker. – Jeg vil se om arvestoffet matcher bakterier som har tatt liv i Norge, forklarer hun. I tankene er Catrine Ahlén tilbake ved spisebordet hjemme, i oktobernatta. Husker en erkjennelse hun følte på der og da: Når livstruende mikrober herjer i kroppen, kan det være for seint for pasienten. Hun husker den neste tanken også. For henne selve gåten: «Hvor er bakteriene dagen før?»

Av Svein Tønseth

* Kontakt ved NTNU: Catrine Ahlén, SINTEF Helse
Tlf: 73 59 23 56, e-post: catrine.ahlen@sintef.no