En studie visar att vesiklar – små blåsor på cellernas yta – har stor betydelse för spridning av inflammationer. Det kan vara en förklaring till att antikroppsbehandling vid sepsis inte alltid fungerar.
Immunförsvaret är livsviktigt vid inflammationer, men kroppens immunsvar kan plötsligt spåra ur och leda till allvarliga komplikationer, som sepsis. Det är därför viktigt att få bättre kunskap om hur inflammation sprids i kroppen på molekylär nivå.
I en studie vid Lunds universitet har forskare undersökt vesiklarnas roll i inflammationsspridning. Deras upptäckt kan förklara varför behandling vid sepsis inte alltid fungerar.
– Resultaten förklarar hur inflammation kan spridas så snabbt och slå mot hela kroppens system som den gör vid sepsis. Kroppen har förmåga att skada sig själv mer än vad bakterierna i sig har, säger Heiko Herwald, professor i medicinsk mikrobiell patogenes vid Lunds universitet.
Vesiklar transporter ämnen mellan celler
Vesiklar är mycket små blåsor som finns utanpå våra celler, alltså extracellulära.
Vesiklarna knoppas av från cellerna och färdas vidare i våra blodådror, ungefär som paket som transporterar ämnen mellan olika celler. De bär med sig gods från en cell till en annan, vare sig det är bra eller dålig last. Vesiklarna kan föra vidare ämnen som reglerar kroppens immunsvar, men även infektionsämnen från bakterier, virus och toxiner.
För att en cell ska bli mottaglig för inflammation måste den först aktiveras. Här är många faktorer inblandade, till exempel signalsubstanser och receptorer i cellen.
Dockar med cell som infekteras
I en cellmodell kunde forskarna se att när vesikeln skickas från en infekterad värdcell och sammanfogas med en mottagarcell, blir den nya cellen inflammatorisk. Det här kan mätas genom att studera en välkänd och viktig inflammatorisk signal, NF-κB.
– Vi visar att denna signal och andra inflammatoriska ämnen utsöndras från mottagarcellen. Innan den extracellulära vesikeln dockade in i cellen var cellen inte mottaglig för inflammation. Analyserna visar också att aktiverade inflammationsreceptorerna från vesikeln sprids vidare in i mottagarcellen, säger Praveen Papareddy som är docent i infektionsmedicin vid Lunds universitet.
Antikroppsbehandling fungerar inte alltid
Enkelt uttryckt fungerar dessa vesiklar som ett skyddande transportmedel för inflammationen. Detta skulle kunna förklara varför tidigare försök att stoppa sepsis och svår inflammation i kroppen med antikroppar inte alltid fungerar, menar forskarna.
– Antikroppsbehandling var tänkt att stoppa de inflammatoriska signalämnena som utsöndras från en infekterad cell, genom att blockera dessa. De resultat vi ser i studien visar varför detta inte räcker. Det är vesiklarna man måste stoppa, säger Heiko Herwald, professor i medicinsk mikrobiell patogenes vid Lunds universitet.
Men finns det sätt att stoppa vesiklarnas från att fogas samman med celler som inte är infekterade? Enligt Heiko Herwald har forskarnas studier visat att läkemedlet heparin kan stoppa vesiklarna från att sammanfogas med andra celler.
– Heparin används kliniskt för att förhindra blödningsrubbningar. Därför är användningen av heparin intressant för att bromsa spridningen av infektionssjukdom, men det behöver undersökas vidare, säger Heiko Herwald.
Molekylära analyser spårar celler
Ökad kunskap om den biologiska logistiken kan ge ledtrådar för att motverka spridning av infektioner, men också cancer, diabetes, kardiovaskulära sjukdomar och autoimmuna sjukdomar.
Det kan också ha betydelse för diagnostik eftersom vesiklarna bär med sig signalämnen som visar varifrån de ursprungligen kommer från, till exempel lungan eller njuren.
– Molekylära analyser av deras innehåll skulle kunna spåra varifrån den ursprungliga cellen kommer. Det har betydelse vid behandling av exempelvis cancer, säger Praveen Papareddy.
Vetenskaplig studie:
The role of extracellular vesicle fusion with target cells in triggering systemic inflammation, Nature Communications.
Kontakt
Heiko Herwald, professor i medicinsk mikrobiell patogenes vid institutionen för kliniska vetenskaper, Lunds universitet, heiko.herwald@med.lu.se
Praveen Papareddy, forskare och docent i infektionsmedicin vid institutionen för kliniska vetenskaper, Lunds universitet, praveen.papareddy@med.lu.se
