Ny teknik ger ökad kunskap om inflammation i luftvägarna

Lars Olaf Cardell studerar olika aspekter av luftvägsinflammation. Forskningens utgångspunkt är att luftvägarna, från näsan och munnen ned till lungorna, fungerar som en enhet. Allergisk rinit och astma kan därför ses som två yttringar av samma underliggande inflammatoriska grundsjukdom, även om symtomen kan skilja sig något åt.

- Av alla patienter med en påtaglig astma har mellan 60 och 70 procent dessutom allergisk rinit. Och bland patienter med allergisk rinit har 3040 procent även astma. Hans rinitforskning är translationell, sträcker sig från laboratorium till klinik, och målsättningen är att varje patient som besöker kliniken också ska utvärderas ur forskningssynpunkt.

- Detta kräver dock att den kliniska verksamheten omstruktureras och forskningsanpassas. Det gäller att flytta in laboratoriet på kliniken, något vi redan påbörjat vid öron-, näs- och halskliniken vid Karolinska Universitetssjukhuset i Huddinge.

Genom att se näsan som en integrerad del av hela luftvägarna, kan den användas som modell för skeenden även i de nedre luftvägarna.

- Näsan är mycket mer lättillgänglig än lungorna om man vill provocera med allergener kombinerat med upprepade provtagningar. Riskerna är avsevärt mindre, samtidigt som obehaget för patienten blir relativt begränsat. Även nya mediciner för astma och KOL kan med fördel först testas i näsan.

Ny teknik för bearbetning av stora mängder data

DNA microarray och bioinformatik är tekniker som gör det möjligt att samla in och bearbeta stora mängder genetisk information. Med denna så kallade massanalys kan sökarljuset riktas utanför de områden som normalt studeras vid allergi och luftvägsinflammation. Astma och rinit är liksom många andra folksjukdomar komplexa tillstånd genom att de orsakas av ett stort antal samverkande gener och miljöfaktorer.

- För att förstå grunden för hur inflammation uppkommer och utvecklas, gäller det att se samband och mönster för molekylär interaktion snarare än att fokusera på enskilda molekylers roll i sjukdomsutvecklingen. Detta underlättas av den nya tekniken.

I förlängningen skulle tekniken även kunna användas för att skapa personliga signaturer av genuttryck, något som skulle få betydelse för en framtida skräddarsydd medicinering, säger Lars Olaf Cardell, som är pionjär på detta område inom öron-, näs- och halsforskningen. Han var 2004 med och byggde upp sektionen för funktionell genomik och proteomik inom det europeiska forskningssamarbetsorganet EAACI och är fortfarande dess sekreterare.

Hans forskning inom mer traditionell genetik har samlat in ett stort material om svenska hösnuvepatienter och han ska nu samla in liknande material tillsammans med kollegor i Kina och Singapore.

- Att leta efter gener med betydelse för sjukdomsutveckling är lite som att leta efter en nål i en höstack. När man väl tror sig ha hittat en genförändring av betydelse, måste fyndet verifieras i andra liknande material, gärna från andra befolkningsgrupper.

Medfödda immunförsvaret har betydelse

Immunsystemet indelas i en medfödd så kallad innat del, som snabbt svarar på attackerande ämnen, och en långsammare, förvärvad eller adaptiv, del med minneskapacitet. Nästan all inflammatorisk och allergiinriktad luftvägsforskning har traditionellt fokuserat på de vita blodkroppstyperna B- och T-celler, som bildar stommen i den förvärvade delen.

- Trots att vi i generationer känt till att en aktivitet i det medfödda systemet är en förutsättning för att det förvärvade systemet ska fungera, är det medfödda systemet nästan outforskat. Detta har dock förändrats i och med upptäckten av nya receptorgrupper, så kallade toll-lika och nod-lika receptorer (TLR och NLR), som bara förekommer inom det medfödda systemet. Det är via den här typen av receptorer som yttre miljöfaktorer som bakterier, virus och tobaksrök påverkar utvecklingen av allergisk rinit och astma.

Forskargruppen har kunnat visa att toll-lika och nod-lika receptorer inte bara spelar en roll när den inflammatoriska processen ska dras igång, som förelöpare till det förvärvade systemet, utan att de också kan gripa in på alla nivåer under processens gång.

- De här receptortyperna kan verka direkt på B- och T-celler, men också på mastceller och på de glatta muskelcellerna i bronkerna. Fynd som dessa kan bidra till att förklara hur tobaksrök och virusinfektioner kan ge upphov till en försämring av astma och allergisk rinit.

Kunskapen om det medfödda, innata, immunförsvaret kommer inte bara att leda till förbättrade preventiva åtgärder. Den skulle också kunna få betydelse för helt nya läkemedel för behandling av inflammatorisk luftvägssjukdom.

Att gruppens forskningsdata även skulle kunna appliceras på andra former av inflammatoriska tillstånd, som hjärt-kärlsjukdomar och inflammatoriska tarmsjukdomar, är sannolikt, menar Lars Olaf Cardell, som nu också börjat studera likheten mellan den inflammation som kan ses vid allergi och astma respektive vid cancer.

- Samma mediatorer i det innata immunsystemet är involverade i utvecklingen av både hösnuva och epitelcellscancer. Allt hänger på en intrikat balans där för mycket eller för lite kan skämma allt. Det manar till försiktighet när vi i terapeutiskt syfte ska börja manipulera de här systemen.

Text: Eva Cederquist, publicerad i "Från Cell till Samhälle" 2008

Om forskningsämnet

Kunskapen om hur allergier och astma utvecklas bygger idag nästan helt på studier av den förvärvade delen av vårt immunförsvar. Men nya fakta pekar på att det är via det medfödda, innata, immunförsvaret som olika miljöfaktorer förmår den förvärvade delen att utvecklas åt det allergiska/astmatiska hållet. Lars Olaf Cardells forskning kartlägger hur lokala miljöfaktorer som bakterier, virus och tobaksrök på det här viset påverkar utvecklingen av inflammatorisk luftvägssjukdom som allergisk rinit och astma.

Länkar

AllergiImmunologiInflammation