Helicobacters kommunikation kan brytas genom blockering av vidhäftningen
Att hindra Helicobacter pylori från att fastna och kommunicera med värdceller kan bli ett sätt att förhindra magsår och cancer, skriver Jafar Mahdavi i den avhandling han försvarar vid Umeå universitet den 1 juni.
Helicobacter pylori finns i magen hos människor och apor och ger där upphov till en av världens vanligaste bakterieinfektioner. Omkring 50% av världens befolkning beräknas vara infekterade. Bakterien kan orsaka magkatarr som kan övergå i magsår och cancer.
En Helicobacter-infekterad individ beräknas löpa ca 6 gånger så stor risk att utveckla magcancer som en icke infekterad. Bakom utvecklingen av dessa sjukdomar ligger ett komplicerat samspel mellan bakterien och magytan som kan pågå under tiotals år. Bakterien har flera strukturer på sin yta, s.k. adhesiner (vidhäftningsproteiner), som den använder för att binda till värdstrukturer. Dessa gör att bakterien kan klamra sig fast vid magslemhinnan och skapa en ihållande infektion med påföljande inflammation som skadar vävnaden.
Kommunikationen är vital i allt vi gör, t.ex. skicka ett mail, ringa kompisar, handla genom nätet osv. Idag vet mikrobiologer att bakterier konstant överför budskap mellan varandra och till värdceller, ofta genom att samverka i uppbyggnaden av ett invecklat kolonisamhälle, en s.k. biofilm.
Vidhäftningsproteiner är väsentliga för alla dessa former av kommunikation. Genom att frisätta olika komponenter i omgivningen kan bakterierna kommunicera med såväl andra bakterier i kolonin som värdceller, vilket gör att vidhäftningsproteinerna spelar en avgörande roll.
Syftet med avhandlingen var att studera hur bakterien binder sig till magslemhinnan, till vilka strukturer och via vilka vidhäftningsproteiner, en process som förmedlas av blodgruppsantigener hos människa. De mest kända och välkarakteriserade vidhäftningsproteinerna hos H. pylori är BabA (Blood-group-antigen binding adhesin) och SabA (sialic acid binding adhesin), vilka specifikt kopplar sig till antigenen Lewis b (Leb) respektive sialyl-Lewis x/sialyl-Lewis a i magsäckens slemhinna. De sistnämnda sockerstrukturerna finns vanligtvis inte hos friska individer, men framkallas vid sjukdomar såsom magkatarr.
Magens insida är täckt av ett slemlager som skyddar mot magsyra och enzymer som bryter ned föda. Även om alla människor har detta skydd finns det stora skillnader mellan individer på hur infektionskänsliga de är. Slemlagret är uppbyggt av s.k. muciner som produceras av ytlagret på magen och en av dessa är MUC5AC. Detta mucin är den viktigaste bäraren av Leb-antigenet och studierna i avhandlingen visar att den bildar viktiga mottagarmolekyler (receptorer) för Helicobacter-vidhäftning via BabA för att därigenom kunna etablera den livslånga infektionen.
Genom analys av bakterier som fått vidhäftningsproteinet BabA genetiskt borttaget upptäcktes ett nytt bindningssätt eftersom dessa mutanter på ett överraskande sätt ändå band sig effektivt till magens slemhinna. Den nya receptorn blodgruppsantigenet sialyl-dimeric-Lewis x (sdiLex) och vidhäftningsproteinet SabA identifierades. Ett klart samband finns mellan överutryck av sialyl-Lewis x och graden av inflammation orsakat av Helicobacter-infektion i magvävnaden: Ju starkare bindning, desto mer inflammation.
Sammanfattningsvis pekar studierna på att det finns mekanismer som gör att bakterien kan variera sin vidhäftningsförmåga utifrån förändringar i de lokala förhållandena på magslemhinnan, t.ex. vid inflammation då uttrycket av de kolhydrat-sockerstrukturer som bakterien binder till förändras. De här fynden kan ha stor betydelse för utveckling av nya behandlingsmetoder och vara ett sätt att spåra individer med hög risk för den här typen av infektioner.
Idag är antibiotika det enda effektiva medlet mot Helicobacter-infektion. Nackdelarna är emellertid risken för utveckling av resistenta bakterier och det faktum att massiv antibiotikabehandling inte är realistisk i stor skala. Mot den bakgrunden vill man gärna förstå och komma åt vidhäftningsmekanismen för att angripa infektionerna från det hållet. Målet är att avbryta bakteriens kommunikationssystem genom att blockera de viktigaste vägarna för vidhäftning. Detta skulle kunna utvecklas till en behandlingsmetod för att blockera vidhäftning av H. pylori via nya icke-antibiotiska medel.
Avhandlingen läggs fram vid Inst. för odontologi, oral mikrobiologi, och har titeln Helicobacter pylori Adhesion and Patho-Adaptation.
Disputationen äger rum kl 13.00 i Sal E04, By 6E, NUS.
Fakultetsopponent är docent Henrik Clausen, Köpenhamns universitet, Danmark.
Kontaktinformation
Jafar Mahdavi, som är bosatt i Borås, kan nås på enheten för oral mikrobiologi, tel. 090-785 62 44, mobil 070-663 02 71, e-post Jafar.Mahdavi@odont.umu.se
