Nya rön om ”nyckelspelarna” vid inflammation i hjärnan
När kroppens immunförsvar reagerar mot en angripare eller en skada, så uppstår inflammation. Det är en naturlig process, som dock ofta blir för stark och därför skadlig. I hjärnan förekommer inflammation både i samband med hjärnsjukdomar som Alzheimers och Parkinsons, och vid stroke. Forskare från Lunds universitet och Karolinska Institutet, i nära samarbete med universitetet i Sevilla, lägger nu fram nya rön om några av inflammationens ”nyckelspelare” – rön som på sikt kan leda till nya behandlingar.
Den ena nyckelspelaren är en receptor kallad TLR4. Den spelar en viktig roll i kroppens medfödda immunförsvar, så viktig att en amerikansk och en fransk forskare fick Nobelpriset i medicin år 2011 för upptäckten av just denna receptor. Den andra nyckelspelaren är ett protein kallat galectin-3, som inte finns i en frisk hjärna utan bara i en hjärna med en pågående inflammation.
– Vi har kunnat visa att galectin-3 utsöndras av en viss sorts immunceller i hjärnan, mikrogliaceller. Proteinet binder till receptorn TLR4 och förstärker därigenom de reaktioner som leder till inflammation. Ännu mer galectin-3 produceras, ännu mer binds till immuncellerna, och inflammationen förstärks ytterligare i en självgående process, förklarar docent Tomas Deierborg vid Lunds universitet.
Forskarna har visat betydelsen av kopplingen mellan de båda ”nyckelspelarna” med flera olika metoder och i både laboratorieförsök, djurförsök och hos människor. Man visar bl.a. att möss som gjorts genetiskt oförmögna att tillverka galectin-3 får mindre inflammation och mindre hjärnskador efter ett hjärtstillestånd. Även möss med en musversion av Parkinsons sjukdom får mindre hjärnskador om de inte har genen för galectin-3. Samtidigt har man i hjärnorna på människor som dött av en stroke kunnat se att galectin-3 kopplats till receptorn TLR4 på immunförsvarets celler.
– Vi tror att den här kopplingen kan vara en del av orsaken till de kvarvarande handikapp som strokepatienter ofta lider av. Det finns höga nivåer av galectin-3 i hjärnorna hos dessa patienter långt efter själva stroketillfället, vilket kan förklara varför inflammationen inte lägger sig utan fortsätter att orsaka skador, säger Miguel Angel Burguillos.
Miguel Angel Burguillos, kommer ursprungligen från Spanien och finns nu vid Queen Mary University i London, men utförde arbetet om galectin-3 och TLR4 under sin tid som post doc-forskare vid Lunds universitet och på Karolinska Institutet. Forskningen i Lund har letts av Tomas Deierborg och den vid KI av Bertrand Joseph. Forskare vid Sevillas universitet har också deltagit i studien under ledning av José L. Venero. Resultaten har nyligen publicerats i tidskriften Cell Reports.
Det finns redan läkemedelsföretag som försöker utveckla medel som kan bromsa effekten av galectin-3 vid inflammatoriska sjukdomar. Det arbetet bör kunna förbättras nu när man vet mer om proteinets verkningar och roll i en sjuk eller skadad hjärna.
– Tidigare har man bara vetat att galectin-3 på något sätt verkade bidra till inflammation. Proteinet finns ju inte i en frisk hjärna, bara i en hjärna som drabbats av inflammation. Men nu vet vi också hur mekanismen ser ut, vilket kan göra det lättare att få fram en effektiv behandlingsmetod, hoppas Tomas Deierborg.
Publikation: Microglia-secreted Galectin-3 acts as a Toll-Like Receptor-4 ligand and contributes to microglial activation
Författare: Miguel Burguillos, Martina Svensson, Tim Schulte, Antonio Boza-Serrano, Albert Garcia-Quintanilla, Edel Kavanagh, Martiniano Santiago, Nikenza Viceconte, Maria Jose Oliva-Martin, Ahmed Osman, Emma Salomonsson, Lahouari Amar, Annette Persson, Klas Blomgren, Adnane Achour, Elisabet Englund, Hakon Leffler, Jose Luis Venero, Bertrand Joseph, Tomas Deierborg
Cell Reports online 5 mars 2015
Studien har finansierats av (I alfabetisk ordning): Anna och Edvin Bergers Stiftelse, Bergvalls Stiftelse, Crafoordska stiftelsen, Kockska stiftelserna, Gyllenstiernska Krapperupstiftelsen, Stiftelsen Lars Hiertas Minne, Proyecto de Excelencia from Junta de Andalucia (CTS-6494), Kungliga Fysiografiska sällskapet i Lund, Spanish Ministerio de Ciencia y Tecnología (SAF2009-13778), Barncancerfonden, Svenska Parkinsonförbundet, Vetenskapsrådet (2012-2229), Strategiska forskningsområdet MultiPark vid Lunds universitet, Stroke-Riksförbundet och Åke Wibergs stiftelse.
Kontaktinformation
För mer information om studien
Docent Tomas Deierborg, PhD, Lunds universitet, 046 222 01 97, 0709 70 82 12, e-post tomas.deierborg@med.lu.se. Forskare Miguel Angel Burguillos, PhD, Queen Mary University of London, UK, +44 20 7882 8813, e-post m.burguillos@qmul.ac.uk.
