Vän eller fiende - neutrofilens dubbla roller

En viktig aktör i vårt immunförsvar är neutrofilen, en typ av vit blodkropp. Till neutrofilens uppgifter hör att döda främmande inkräktare som bakterier. Men den gör inte alltid nytta. Om fel uppstår i systemet kan den ställa till med allvarliga problem, bland annat ge upphov till kronisk inflammation.

Bengt Fadeel, professor i medicinsk inflammationsforskning, har i flera banbrytande arbeten, kartlagt neutrofilen och dess roll i olika sammanhang. Som forskningsobjekt är neutrofilen en klar favorit, säger han. Så har det varit ända sedan hans tid som doktorand och detta återspeglas i att neutrofilen intar en central roll i de olika projekt som Bengt Fadeel är engagerad i.

Neutrofilen är en cell med kort livstid, bara ett dygn. Den bildas kontinuerligt i benmärgen, cirkulerar i blodet, och ska sedan städas undan av makrofagen, en annan vit blodkropp. För att förstå hur städprocessen går till och kroppen hanterar döende celler, har Bengt Fadeel valt att studera en ovanlig ärftlig sjukdom, kronisk granulomatös sjukdom, CGD.

- Om neutrofilen inte städas bort kan detta leda till att celler klumpar ihop sig och bildar så kallade granulom, vilket i sin tur orsakar problem i framför allt magtarmsystemet och urinvägarna hos CGD patienterna, berättar Bengt Fadeel.

Han har myntat uttrycket "programmed cell clearance" för att beskriva hur makrofager känner igen och tar hand om döende celler. Han har bland annat upptäckt att celler som ska städas undan måste uttrycka en viss typ av lipid på cellytan för att makrofagerna ska känna igen dem. I fortsatta studier hoppas han kunna identifiera också andra komponenter som kan vara inblandade i processen. Det kan i sin tur leda till nya angreppspunkter vid behandling av kronisk inflammation och kanske även vid autoimmuna tillstånd.

Kliniska samarbeten

Bengt Fadeel är läkare men det är främst som forskare han är verksam. Han har flera samarbetsprojekt med kliniska kolleger, bland annat koordinerar han ett translationellt projekt vid Karolinska universitetssjukhuset om Kostmanns sjukdom. Det är en mycket ovanlig sjukdom som ger upphov till svåra infektioner hos små barn och även kan leda till leukemi. Bengt Fadeel och hans kolleger har kartlagt vad som orsakar sjukdomen.

- Barn med Kostmanns sjukdom saknar neutrofiler. Vi kunde visa att det beror på att förstadier till cellerna (stamceller) dör i benmärgen. Detta beror i sin tur på en mutation i en gen kallad HAX-1, en gen som skyddar mot apoptos (programmerad celldöd). Men genom att ge barnen en tillväxtfaktor som kallas G-CSF går det att bromsa celldöden och barnen skyddas mot livshotande infektioner.

Forskning om nanomaterial

Neutrofilen har huvudrollen i ytterligare en forskningslinje som Bengt Fadeel driver - den om nanomaterial och dess effekter på immunsystemet. Han koordinerar ett EU-finansierat projekt, NANOMMUNE, som har som mål att ta fram underlag för riskbedömning av nanomaterial med fokus framför allt på hur immunförsvaret reagerar på dessa material. Nanomaterial förekommer idag i en rad sammanhang - elektronik, datorer, kosmetika, etcetera och i framtiden hoppas man att nanomaterial även ska kunna användas inom sjukvården.

Nanopartiklar är ytterst små, en nanometer är en miljarddels meter. Ett exempel på nanomaterial är kolnanorör, hoprullade skikt av kolatomer, som förekommer i en rad tekniska sammanhang då de är både lättare och starkare än stål och har speciella värmeledande och elektriska egenskaper. Risken med att använda kolnanorör har diskuterats då man ansett att de inte är biologiskt nedbrytbara och därmed liknar asbestfibrer. Men i fjol skedde ett forskningsgenombrott. Bengt Fadeel kunde då i samarbete med amerikanska forskare för första gången visa att kolnanorör kan brytas ner med hjälp av ett kroppseget enzym och då omvandlas till koldioxid och vatten.

- Också här är det neutrofilen som spelar nyckelrollen. Det är neutrofilen som uttrycker det aktuella enzymet som kallas myeloperoxidas. Idag används nanopartiklar av järnoxid bland annat som kontrastmedel vid undersökning med magnetkamera. I framtiden kan nanopartiklar få betydelse som transportörer av läkemedelsmolekyler vid behandling av olika sjukdomar, säger Bengt Fadeel. Men då måste man först förvissa sig om att materialen inte är skadliga i sig själva.

Text: Ann-Marie Dock, publicerad i "Från Cell till Samhälle" 2011.

Om forskningsämnet

Inflammation är kroppens svar då mikroorganismer som bakterier eller främmande föremål tränger in i kroppen. Inflammation utgör ett nödvändigt försvar, men kan samtidigt innebära ett hot om den blir kronisk. Det kan till exempel ske om en av de vita blodkroppar som kan döda bakterier - neutrofilen - inte städas undan då den fullgjort sin uppgift.

Bengt Fadeels forskning handlar om att förstå hur denna städprocess går till. Han har också upptäckt att neutrofilen spelar en nyckelroll för att bryta ned kolnanorör.

Länkar

InflammationProfessor