Forskargrupp Bergman - AMP-gruppen

Gruppen arbetar brett med att förstå immunförsvaret vid olika infektionstillstånd, med fokus på luftvägsinfektioner (pneumokocker, tuberkulos, covid-19). Forskningen sker genom olika modell-system i humana celler och zebrafisk. Vi studerar även celler från patienter med olika immunbristtillstånd. Under pandemin har vi arbetat med många projekt om Covid-19 hos patienter med primär immunbrist (diagnostik, vaccination, genetisk sårbarhet, immunglobulinbehandling).

Gruppen arbetar med två huvudlinjer. En linje utgår från patienter med primär immunbrist, där vi söker efter underliggande mekanismer som kan förklara ökad infektionskänslighet. Vi börjar med en noggrann klinisk och immunologisk utredning och kompletterar ofta utredningen med helgenomsekvensering. Ibland finner vi en genetisk orsak till patients besvär. Med denna kunskap kan vi återskapa mutationen i olika experimentella system, tex celler eller zebrafisk, som sedan kan infekteras med samma mikrob som patienten blev sjuk av. Denna metodik gör att vi kan studera humana sjukdomar i stor detalj och lära oss mer som kan utgöra grund för ny diagnostik, behandling eller prevention. Vi har ett stort och nära samarbete med andra forskargrupper på KI and utomlands inom detta fält, vilket är en förutsättning för att få tillgång till de nyaste teknologierna.

Den andra linjen utgår från kunskaper om den naturliga immuniteten och antimikrobiella peptider (AMP), vilket vi nu har studerat i mer än 20 år. Vi utvecklar ett nytt koncept för att behandla infektioner, sk ”Host Directed Therapy”. Konceptet handlar om att inte bara angripa bakterien med antibiotiska läkemedel utan också att öka kroppens eget immunförsvar. Vi har särskilt riktat in oss på AMP, som är små äggviteämnen som bildas i kroppens slemhinnor och immunceller. AMP är viktiga genom att de dödar bakterier och virus direkt men också genom att aktivera och rekrytera olika immunceller till platsen för en infektion. Vi har upptäckt att D-vitamin och Phenylbutyrat (PBA), tillsammans kraftigt ökar produktionen av AMP och bidrar till bättre avdödning av tuberkulos-bakterier i makrofager. Fortsättningsvis är vår målsättning att identifiera nya och mer potenta substanser för att öka produktionen av AMP och hur uttrycket av AMP regleras under normala förhållanden men även vid ökad och minskad produktion. Vårt övergripande mål är att utveckla “Host Directed Therapy” som en ny behandling mot infektioner. Vi gör detta både genom experimentella studier på laboratoriet men också genom kliniska prövningar på patienter med olika infektionssjukdomar.

Forskargruppsledare Peter Bergman

Peter Bergman

Forskargruppsledare
08-524 837 18
Klin immunologi
H5 Laboratoriemedicin

Vår forskning i media

Immunbrist och Covid-19

Peter Bergman intervjuas av Malou i TV4 om svår Covid-19 hos en tidigare frisk person (projektet presenteras):

Del 1 (Oktober 2020)

https://www.youtube.com/watch?v=giMVtSIPqy8

Peter Bergman följer upp och förklarar med den genetiska utredningen hittade hos patienten.

Del 2 (Mars 2021)

https://www.youtube.com/watch?v=KOUhSl_eK5o

Host Directed Therapy

Pågående projekt

Dessa projekt pågår i nära samarbeten med flera andra forskargrupper vid KI.

  • Genetisk sårbarhet vid svår Covid-19 infektion (COVPID-studien)
  • Vaccinsvar hos immunsupprimerade patienter (COVAXID-studien)
  • Covid-19 hos patienter med primär immunbrist – en nationell registerstudie (PIDREG-studien)
  • Reglering och aktivering av antimikrobiella peptider vid tuberkulos och infektioner orsakade av atypiska mykobakterier.
  • Posttranslationell modifiering av AMP som ny reglermekanism vid inflammatoriska hudsjukdomar
  • Aktivering av AMP som ny infektionsbehandling, sk ”Host Directed Therapy”
  • Kronisk stress och immunförsvaret - experimentella och kliniska studier
  • Vitamin D och luftvägsinfektioner – experimentella och kliniska studier.
  • Vitamin D och immunitet hos cancerpatienter i palliativ vård.

Gruppmedlemmar

Siméon Beau

Erasmus student

Alumni

Samuel Paulson

Avinash Padhi

Harpa Karadottir

Salma Al-Adwani

Catharina Missailidis

Monica Lindh

Maarten Coorens

Frank Nylén

Erica Miraglia

Min Wan

Forskningstekniker

  • Cellodling
  • Arbete med biologiska prover från patienter
  • Konfokalmikroskopi
  • qPCR
  • Western blot analys
  • Mikrobiologiskt arbete med bakterier och svamp
  • HPLC
  • LC-MS/MS
  • Cirkulär dichroism
  • ChIP-assay 
  • Flödescytometri
  • Modellsystem i zebrafisk

Externa bidragsgivare

Vetenskapsrådet, CIMED, Hjärt-Lungfonden, Stockholms Läns Landsting (ALF), Karolinska Institutet, Horizon 2020 (EU-konsortium).

Undervisningsuppdrag

Vi undervisar regelbundet på Läkarprogrammet, Tandläkarprogrammet, BMA-utbildningen och flera andra utbildningar på KI samt inom olika forskarutbildningskurser, främst inom mikrobiologi, immunologi och infektionsbiologi.

Utvalda publikationer (2021-2022)

Primary immunodeficiency, Covid-19

Three Adult Cases of STAT1 Gain-of-Function with Chronic Mucocutaneous Candidiasis Treated with JAK Inhibitors.
Borgström EW, Edvinsson M, Pérez LP, Norlin AC, Enoksson SL, Hansen S, Fasth A, Friman V, Kämpe O, Månsson R, Estupiñán HY, Wang Q, Ziyang T, Lakshmikanth T, Smith CIE, Brodin P, Bergman P
J Clin Immunol 2023 Jan;43(1):136-150

Ancestral SARS-CoV-2-specific T cells cross-recognize the Omicron variant.
Gao Y, Cai C, Grifoni A, Müller TR, Niessl J, Olofsson A, Humbert M, Hansson L, Österborg A, Bergman P, Chen P, Olsson A, Sandberg JK, Weiskopf D, Price DA, Ljunggren HG, Karlsson AC, Sette A, Aleman S, Buggert M
Nat Med 2022 Mar;28(3):472-476

Do reduced numbers of plasmacytoid dendritic cells contribute to the aggressive clinical course of COVID-19 in chronic lymphocytic leukaemia?
Smith CIE, Zain R, Österborg A, Palma M, Buggert M, Bergman P, Bryceson Y
Scand J Immunol 2022 Apr;95(4):e13153

Elevated CD21low B Cell Frequency Is a Marker of Poor Immunity to Pfizer-BioNTech BNT162b2 mRNA Vaccine Against SARS-CoV-2 in Patients with Common Variable Immunodeficiency.
Bergman P, Wullimann D, Gao Y, Wahren Borgström E, Norlin AC, Lind Enoksson S, Aleman S, Ljunggren HG, Buggert M, Smith CIE
J Clin Immunol 2022 May;42(4):716-727

Estimating the number of diseases - the concept of rare, ultra-rare, and hyper-rare.
Smith CIE, Bergman P, Hagey DW
iScience 2022 Aug;25(8):104698

Immunodeficiency syndromes differentially impact the functional profile of SARS-CoV-2-specific T cells elicited by mRNA vaccination.
Gao Y, Cai C, Wullimann D, Niessl J, Rivera-Ballesteros O, Chen P, Lange J, Cuapio A, Blennow O, Hansson L, Mielke S, Nowak P, Vesterbacka J, Akber M, Perez-Potti A, Sekine T, Müller TR, Boulouis C, Kammann T, Parrot T, Muvva JR, Sobkowiak M, Healy K, Bogdanovic G, Muschiol S, Söderdahl G, Österborg A, Hellgren F, Grifoni A, Weiskopf D, Sette A, Loré K, Sällberg Chen M, Ljungman P, Sandberg JK, Smith CIE, Bergman P, Ljunggren HG, Aleman S, Buggert M
Immunity 2022 Sep;55(9):1732-1746.e5

Mutation in the TACI gene and autoimmune neutropenia: A case report.
Bergman P, Broliden PA, Ratcliffe P, Lourda M, Flesch B, Höglund P, Palmblad J
Am J Hematol 2022 Jun;97(6):E207-E210

Neutralizing SARS-CoV-2 Antibodies in Commercial Immunoglobulin Products Give Patients with X-Linked Agammaglobulinemia Limited Passive Immunity to the Omicron Variant.
Lindahl H, Klingström J, Da Silva Rodrigues R, Christ W, Chen P, Ljunggren HG, Buggert M, Aleman S, Smith CIE, Bergman P
J Clin Immunol 2022 Aug;42(6):1130-1136

NK cell frequencies, function and correlates to vaccine outcome in BNT162b2 mRNA anti-SARS-CoV-2 vaccinated healthy and immunocompromised individuals.
Cuapio A, Boulouis C, Filipovic I, Wullimann D, Kammann T, Parrot T, Chen P, Akber M, Gao Y, Hammer Q, Strunz B, Pérez Potti A, Rivera Ballesteros O, Lange J, Muvva JR, Bergman P, Blennow O, Hansson L, Mielke S, Nowak P, Söderdahl G, Österborg A, Smith CIE, Bogdanovic G, Muschiol S, Hellgren F, Loré K, Sobkowiak MJ, Gabarrini G, Healy K, Sällberg Chen M, Alici E, Björkström NK, Buggert M, Ljungman P, Sandberg JK, Aleman S, Ljunggren HG
Mol Med 2022 Feb;28(1):20

Respiratory viral infections in otherwise healthy humans with inherited IRF7 deficiency.
Campbell TM, Liu Z, Zhang Q, Moncada-Velez M, Covill LE, Zhang P, Alavi Darazam I, Bastard P, Bizien L, Bucciol G, Lind Enoksson S, Jouanguy E, Karabela ŞN, Khan T, Kendir-Demirkol Y, Arias AA, Mansouri D, Marits P, Marr N, Migeotte I, Moens L, Ozcelik T, Pellier I, Sendel A, Şenoğlu, S, Shahrooei M, Smith CIE, Vandernoot I, Willekens K, Kart Yaşar K, , Bergman P, Abel L, Cobat A, Casanova JL, Meyts I, Bryceson YT
J Exp Med 2022 Jul;219(7):

Salivary IgG to SARS-CoV-2 indicates seroconversion and correlates to serum neutralization in mRNA-vaccinated immunocompromised individuals.
Healy K, Pin E, Chen P, Söderdahl G, Nowak P, Mielke S, Hansson L, Bergman P, Smith CIE, Ljungman P, Valentini D, Blennow O, Österborg A, Gabarrini G, Al-Manei K, Alkharaan H, Sobkowiak MJ, Yousef J, Mravinacova S, Cuapio A, Xu X, Akber M, Loré K, Hellström C, Muschiol S, Bogdanovic G, Buggert M, Ljunggren HG, Hober S, Nilsson P, Aleman S, Sällberg Chen M
Med (N Y) 2022 Feb;3(2):137-153.e3

The association between pre-exposure to glucocorticoids and other immunosuppressant drugs with severe COVID-19 outcomes.
Brodin R, van der Werff SD, Hedberg P, Färnert A, Nauclér P, Bergman P, Requena-Méndez A
Clin Microbiol Infect 2022 Nov;28(11):1477-1485

A flow cytometry-based proliferation assay for clinical evaluation of T-cell memory against SARS-CoV-2.
Lind Enoksson S, Bergman P, Klingström J, Boström F, Da Silva Rodrigues R, Winerdal ME, Marits P
J Immunol Methods 2021 Dec;499():113159

Safety and efficacy of the mRNA BNT162b2 vaccine against SARS-CoV-2 in five groups of immunocompromised patients and healthy controls in a prospective open-label clinical trial.
Bergman P, Blennow O, Hansson L, Mielke S, Nowak P, Chen P, Söderdahl G, Österborg A, Smith CIE, Wullimann D, Vesterbacka J, Lindgren G, Blixt L, Friman G, Wahren-Borgström E, Nordlander A, Gomez AC, Akber M, Valentini D, Norlin AC, Thalme A, Bogdanovic G, Muschiol S, Nilsson P, Hober S, Loré K, Chen MS, Buggert M, Ljunggren HG, Ljungman P, Aleman S,
EBioMedicine 2021 Dec;74():103705

X-linked recessive TLR7 deficiency in ~1% of men under 60 years old with life-threatening COVID-19.
Asano T, Boisson B, Onodi F, Matuozzo D, Moncada-Velez M, Maglorius Renkilaraj MRL, Zhang P, Meertens L, Bolze A, Materna M, Korniotis S, Gervais A, Talouarn E, Bigio B, Seeleuthner Y, Bilguvar K, Zhang Y, Neehus AL, Ogishi M, Pelham SJ, Le Voyer T, Rosain J, Philippot Q, Soler-Palacín P, Colobran R, Martin-Nalda A, Rivière JG, Tandjaoui-Lambiotte Y, Chaïbi K, Shahrooei M, Darazam IA, Olyaei NA, Mansouri D, Hatipoğlu N, Palabiyik F, Ozcelik T, Novelli G, Novelli A, Casari G, Aiuti A, Carrera P, Bondesan S, Barzaghi F, Rovere-Querini P, Tresoldi C, Franco JL, Rojas J, Reyes LF, Bustos IG, Arias AA, Morelle G, Christèle K, Troya J, Planas-Serra L, Schlüter A, Gut M, Pujol A, Allende LM, Rodriguez-Gallego C, Flores C, Cabrera-Marante O, Pleguezuelo DE, de Diego RP, Keles S, Aytekin G, Akcan OM, Bryceson YT, Bergman P, Brodin P, Smole D, Smith CIE, Norlin AC, Campbell TM, Covill LE, Hammarström L, Pan-Hammarström Q, Abolhassani H, Mane S, Marr N, Ata M, Al Ali F, Khan T, Spaan AN, Dalgard CL, Bonfanti P, Biondi A, Tubiana S, Burdet C, Nussbaum R, Kahn-Kirby A, Snow AL, , , , , , , , , , Bustamante J, Puel A, Boisson-Dupuis S, Zhang SY, Béziat V, Lifton RP, Bastard P, Notarangelo LD, Abel L, Su HC, Jouanguy E, Amara A, Soumelis V, Cobat A, Zhang Q, Casanova JL
Sci Immunol 2021 Aug;6(62):

Antimicrobial peptides and Host Directed Therapy

Baricitinib blocks cytokine mediated downregulation of PAD1 in human keratinocytes: a possible molecular link to the effects of JAK-inhibitors in atopic dermatitis.
Padhi A, Rekha RS, Benrejdal L, Grundeken ME, Lourda M, Ehrstöm M, Eyerich K, Páez IT, Johansson EK, Bradley M, Bergman P, Lysell J
J Invest Dermatol 2023 Jan;():

IL-22 Downregulates Peptidylarginine Deiminase-1 in Human Keratinocytes: Adding Another Piece to the IL-22 Puzzle in Epidermal Barrier Formation.
Padhi A, Srivastava A, Ramesh A, Ehrström M, Simon M, Sonkoly E, Eidsmo L, Bergman P, Lysell J
J Invest Dermatol 2022 Feb;142(2):333-342.e6

Low vitamin D is a marker for poor health and increased risk for disease: But causality is still unclear in most cases.
Bergman P
J Intern Med 2022 Oct;():

Vitamin D and Antibiotic Consumption: Another Piece in the Puzzle?
Bergman P
J Infect Dis 2022 Sep;226(6):947-948

Vitamin D Enhances Neutrophil Generation and Function in Zebrafish (Danio rerio).
Liao X, Lan Y, Shao R, Liu J, Liang S, Yin Z, Gudmundsson GH, Bergman P, Wan M
J Innate Immun 2022 ;14(3):229-242

Citrullination Alters the Antibacterial and Anti-Inflammatory Functions of the Host Defense Peptide Canine Cathelicidin K9CATH In Vitro.
Al Adwani S, Padhi A, Karadottir H, Mörman C, Gräslund A, Végvári Á, Johansson J, Rising A, Agerberth B, Bergman P
J Immunol 2021 Aug;207(3):974-984

Immunomodulatory Agents Combat Multidrug-Resistant Tuberculosis by Improving Antimicrobial Immunity.
Rao Muvva J, Ahmed S, Rekha RS, Kalsum S, Groenheit R, Schön T, Agerberth B, Bergman P, Brighenti S
J Infect Dis 2021 Jul;224(2):332-344

'Palliative-D'-Vitamin D Supplementation to Palliative Cancer Patients: A Double Blind, Randomized Placebo-Controlled Multicenter Trial.
Helde Frankling M, Klasson C, Sandberg C, Nordström M, Warnqvist A, Bergqvist J, Bergman P, Björkhem-Bergman L
Cancers (Basel) 2021 Jul;13(15):

The link between vitamin D and COVID-19: distinguishing facts from fiction.
Bergman P
J Intern Med 2021 Jan;289(1):131-133

Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory infections: a systematic review and meta-analysis of aggregate data from randomised controlled trials.
Jolliffe DA, Camargo CA, Sluyter JD, Aglipay M, Aloia JF, Ganmaa D, Bergman P, Bischoff-Ferrari HA, Borzutzky A, Damsgaard CT, Dubnov-Raz G, Esposito S, Gilham C, Ginde AA, Golan-Tripto I, Goodall EC, Grant CC, Griffiths CJ, Hibbs AM, Janssens W, Khadilkar AV, Laaksi I, Lee MT, Loeb M, Maguire JL, Majak P, Mauger DT, Manaseki-Holland S, Murdoch DR, Nakashima A, Neale RE, Pham H, Rake C, Rees JR, Rosendahl J, Scragg R, Shah D, Shimizu Y, Simpson-Yap S, Trilok-Kumar G, Urashima M, Martineau AR
Lancet Diabetes Endocrinol 2021 05;9(5):276-292

PB
Innehållsgranskare:
Peter Bergman
Christina Sundqvist
2023-01-30