När röda blodkroppar går sönder frigörs ett ämne, fritt hem, som kan bidra till kraftig inflammation och skada vävnader och kärl.
Nu visar forskare vid Lunds universitet hur fritt hem kan sätta igång en kedjereaktion som driver på inflammationen – och hur den i experimentella modeller kan stoppas.
Fynden kan ha betydelse vid en rad sjukdomar och tillstånd där röda blodkroppar bryts ned, exempelvis malaria.
Kortfakta om studien: klinisk forskning som omfattar 34 patienter med EHEC-HUS samt kontroller, grundforskning och experimentell forskning, in vitro, in vivo, ex vivo, peer-reviewad, kvantitativ studie.
Hem är en del av hemoglobinet i de röda blodkropparna och fyller där en livsviktig funktion – syretransport. När röda blodkroppar går sönder, så kallad hemolys, kan hem frigöras i blodet. När det befinner sig utanför de röda blodkropparna är hem skadligt och kan bidra till inflammation. Hemolys sker bland annat vid sicklecellanemi, malaria, trauma och brännskador, men också när blod utsätts för mekanisk påverkan, exempelvis vid hjärt-lungmaskin och mekaniska hjärtklaffar.
Diana Karpman, professor i pediatrik vid Lunds universitet
I den aktuella studien visar forskarna hur fritt hem kan starta en kedjereaktion i blodet som aktiverar och driver på inflammation och gör blodkärlen mer genomsläppliga. Forskarna kunde spåra reaktionen till proteinet faktor XII, som aktiverar ett system av proteiner i blodet som kallas kallikrein-kinin-systemet. När systemet aktiveras frisätts bland annat bradykinin, ett ämne som får blodkärlen att vidgas och bli mer genomsläppliga. Då läcker vätska ut i vävnaden vilket kan bidra till svullnad, inflammation och blodtrycksfall.
– Det här förklarar hur nedbrytningen av röda blodkroppar i sig kan aktivera och driva inflammation. Det intressanta är att fritt hem sätter igång en inflammatorisk reaktion oavsett anledningen till varför röda blodkroppar skadades, säger Diana Karpman, professor i pediatrik vid Lunds universitet.
Forskarna studerade blodprover från 34 barn med hemolytiskt uremiskt syndrom, HUS, och blodprover från friska kontroller. HUS är en allvarlig komplikation som kan uppstå vid EHEC-infektion och kännetecknas bland annat av att röda blodkroppar bryts ned, och att njurarna skadas, vilket kan leda till akut njursvikt. Hos en del av barnen med HUS fann forskarna att kallikrein–kinin-systemet hade aktiverats. Beroende på vilken markör som användes sågs tecken på aktivering hos 10 av 34 respektive 17 av 32 barn. Aktiveringen var kopplad till graden av nedbrytning av röda blodkroppar och njurpåverkan.
I experimentella modeller kunde forskarna förhindra aktiveringen med C1-inhibitor, ett befintligt läkemedel som används vid en annan sjukdom där man behöver bromsa delar av kallikrein–kinin-systemet.
– Att vi kunde blockera reaktionen experimentellt gör fyndet särskilt intressant. Men vi har inte visat att en sådan behandling fungerar hos patienter. Det behöver nu undersökas vidare, säger Alexandra Gerogianni, som genomförde studien under sin post-doc vid Lunds universitet.
Fynden ger ytterligare en pusselbit för att förstå hur nedbrytningen av röda blodkroppar bidrar till sjukdom. Betydelse kan sträcka sig utanför HUS. Globalt drabbas många människor av sjukdomar där omfattande hemolys är en del av sjukdomsbilden, inte minst malaria.
– Vi valde att studera HUS eftersom det är ett område vi arbetar med, men innebörden kan vara mycket bredare. Fritt hem finns vid många tillstånd med hemolys. En viktig fråga framöver är hur mycket den här mekanismen bidrar till inflammationen och sjukdomsbilden, säger Diana Karpman.
Lunds universitet grundades 1666 och rankas återkommande som ett av världens främsta lärosäten. Här finns cirka 47 000 studenter och drygt 8 800 medarbetare i Lund, Helsingborg och Malmö. Vi förenas i vår strävan att förstå, förklara och förbättra vår värld och människors villkor. Prenumera på vårt nyhetsbrev Apropå! där några av våra drygt 5 000 forskare kommenterar aktuella händelser: https://www.lu.se/kategori/nyhetsbrevet-apropa
