Ingrid Lindh
Nyupptäckta gener kan hjälpa oss att förstå mystiken bakom artrit
Vår kropps immunförsvar är ett komplext system som har till uppgift att känna igen, döda och
minnas mikroorganismer, parasiter och andra inkräktare som utgör ett hot mot oss. Systemet har
lärt sig att skilja på vad som är främmande och vad som tillhör vår kropp och därmed ska förbli
orört. Generellt sett kan immunsystemet skilja på främmande och kroppsegna strukturer. Men det
finns tillfällen då fel uppstår och immunförsvaret börjar attackera kroppens egna vävnader.
Fenomenet kallas autoimmunitet och sjukdomen Reumatoid Artrit (RA) som drabbar kroppens
leder är en sådan sjukdom.
RA beror på gener och miljöfaktorer. Gener och miljöfaktorer samverkar men gener interagerar
även med varandra vilket gör sjukdomen svår att studera i människor. För att begränsa
komplexiteten kan studier göras i experimentella djur (t.ex. råttor) där man kan studera
sjukdomen under kontrollerade former. Man försöker att hitta gener i experimentella djur
kopplade till sjukdomen och när de hittats kan man gå tillbaka till människan och jämföra.
Vissa inavlade råttstammar som kallas DA-råttor, har väldigt lätt för att utveckla artrit efter
injektion av en olja som heter pristan. Andra råttstammar som kallas E3-råttor, får inte artrit efter
injektion med oljan. Dessa två råttstammar kan användas för att försöka hitta vilka gener som är
involverade i sjukdomen. Det kan man göra genom att korsa råttstammarna med varandra.
Råttornas avkomma korsas sedan också med varandra och då fås en population av djur som är en
blandning mellan DA och E3. Genom att sedan titta på råttornas utseende (fenotyp) och
arvsmassa (genotyp) kan en viss gen i arvsmassan kopplas till utfallet av sjukdom. På så vis kan
vissa artritkopplade gener identifieras.
Nyligen hittades ett område som visar sig vara ansvarigt för den artrit som uppkommer efter
injektion med pristanolja i DA-råttor. Fragmentet innehåller en gen som heter Ncf1. Denna gen är
med i ett membrankomplex som producerar fria syreradikaler för att ta död på bakterier och
parasiter som attackerar vår kropp. Genen skiljer sig åt mellan DA- och E3-råttor och det är den
skillnaden som gör att råttorna även skiljer i känslighet mot artrit. För att kunna studera
fragmentet med Ncf1-genen har en s.k. kongen stam avlats fram. Den innehåller hela arvsmassan
från DA-råttan förutom fragmentet med Ncf1 som kommer från den artritskyddade E3-råttan.
Denna modifierade stam kallas DA.Pia4 och är p.g.a. den insatta regionen från E3, skyddad från
artrit.
Det som nyligen hänt är att Ncf1-fragmentet hos vissa av råttorna av en slump blivit kortare än
det ursprungliga (fragmentet). Råttorna med den kortare regionen har vi valt att kalla DA.Pia4S
(S =short) och råttorna med det längre fragmentet DA.Pia4L (L=long). Tidigare studier har visat
att råttorna med det längre fragmentet är mer skyddade mot artrit än råttorna som har det korta.
Jag undersökte vad detta kunde bero på och fann kodande gener i regionen som skiljde det korta
från det långa. Råttorna med det korta fragmentet har generna från DA- råttan medan råttorna
med det längre fragmentet har generna från E3. Precis som i Ncf1-genen skiljde sig genernas
DNA-innehåll mellan de två stammarna. Variationen i de nyupptäckta generna mellan DA och
E3 i det område som skiljer det korta fragmentet från det långa kan påverka att DA.Pia4L är mer
skyddad mot artrit jämfört med DA.Pia4S
Handledare: Rikard Holmdahl, Lina Olsson and Malin Hultqvist
Examensarbete 10 p i immunologi Ht 2005
Avdelningen för Medicinsk inflammationsforskning, BMC, Lund
Influence of an unidentified gene on the arthritispreventing
effect mediated by a functional Ncf1gene in the Pia4 locus
Master thesis 10 credits in Immunology Fall 2005 Author: Ingrid Lindh
Supervisors: Malin Hultqvist, Lina Olsson and Rikard Holmdahl, Section for
Medical Inflammation Research, Lund University, Sweden
ABSTRACT
The aim of this study was to see if recently identified genes influence the arthritis preventing effect
mediated by a functional Ncf1 gene in the Pia4 locus.
The Pia4 quantitative trait locus (QTL) on rat chromosome 12 is one of the strongest loci responsible
for severity of arthritis in rats. In this QTL Ncf1 has been found to be the most important gene
responsible for the Pia4 effect. The gene has been studied and identified in a DA.Pia4 congenic strain.
Due to recombinations two different congenic strains have been created (DA.Pia4L and DA.Pia4S).
Earlier experimental data suggest that DA.Pia4L has a better protective effect against arthritis than
DA.Pia4S. In order to see if newly identified genes influence the arthritis preventing effect mediated by a
functional Ncf1 gene, phenotypic and genotypic differences between these two congenic strains were
investigated. Pristane induced arthritis (PIA) was induced and the congenic strains were monitored for
arthritis development. There was a significant difference between the strains in severity to arthritis. The
difference was significant in the onset and early acute phase of disease. Furthermore three previously
unmapped genes were found located in the Pia4 locus. Gtf2ird2, situated close to Ncf1 contains two
polymorphisms, one that leads to an aminoacid substitution between DA and E3. The other gene found,
named Gats, is situated in the part of the locus that distinguishes DA.Pia4L from DA.Pia4S. Three
polymorphisms between DA and E3 were found in the gene suggesting that this gene may influence the
more preventive effect in DA.Pia4L. Similarities in ROS production between the two strains exclude that
the Gats gene affects the burst. These findings may be important to include in the future work of arthritis
preventing effects in the Pia4 locus responsible for severity of arthritis in rats
