Två motsägande teorier om hur infektioner i lungorna uppstår vid cystisk
fibros
Harriet Nilsson
Cystisk fibros (CF) är en ärftlig sjukdom som påverkar flera av kroppens organ, bland annat
lungor och bukspottkörtel. I norra Europa föds cirka 1 på 2500 med sjukdomen.
Kännetecknande för CF är utsöndringen av ett mycket segt slem, som i lungorna skapar en
gynnsam miljö för bakterier med svåra infektioner som följd. I mag- och tarmkanalen blir
utsöndring av enzymer nedsatt. Därför har personer med CF svårt att tillgodogöra sig olika
näringsämnen, speciellt fetter. CF är en dödlig sjukdom, men med dagens förbättrade
medicinering har förutsättningarna för att leva ett bättre liv ökat för dem som drabbas.
I CF är den livsviktiga transporten av vatten och joner till och från kroppens
celler förändrad, vilket gör att slemmet som produceras blir segt. Reglering av jontransporten
till och från cellen sker genom olika typer jonkanaler, som sitter i cellmembranet. En av dessa
jonkanaler, CFTR (cystisk fibros transmembranregulator), är defekt vid cystisk fibros.
Det finns två teorier om hur den onormala transporten av vatten och joner
förorsakar sjukdom i luftvägar och lungor hos individer med CF. Den ena teorin bygger på att
jonkoncentrationen visserligen är normal i CF-luftvägar, men att det finns för lite vätska.
Detta gör att slem täpper till luftvägarna och bakterier inte kan avlägsnas på mekanisk väg.
Den andra teorin menar att luftvägsvätskan måste vara fattig på joner för att immunförsvaret
skall fungera optimalt. Enligt denna teori har individer med CF en högre koncentration av
joner i sina luftvägar än normalt,vilket gör att bekämpningen av infektioner försämras.
Det är av stor betydelse att förstå hur flödet av vatten och joner fungerar i
luftvägarna för att kunna förbättra behandlingen av CF. Dessvärre har det inte gått att enas om
vilken av teorierna ovan som är den rätta. Olika mätmetoder ger olika resultat. Detta beror på
att vätskeskiktet i luftvägarna är mycket tunt, bara några tusendels millimeter. När vätskan
skall samlas upp är det därför mycket lätt att störa balansen i luftvägarna. Störningarna visar
sig i onaturlig utsöndring av vätska, vilket kan ändra jonsammansättningen.
I mitt arbete har jag använt elektronmikroskopi för att bestämma
koncentrationer av joner i luftvägsvätskan. När en elektronstråle träffar ett prov uppstår en
karaktäristisk röntgenstrålning som är typisk för ett speciellt grundämne. Koncentrationen av
detta grundämne kan då bestämmas. I en av metoderna fick mikroskopiskt små kulor av en
speciell sockermolekyl absorbera luftvägsvätskan varefter jag analyserade koncentrationen av
absorberade joner. I en annan metod frystes luftvägsceller ned till -190ď‚°C. Nedfrysningen gör
vävnaden stabil och det tunna skiktet av vätska kunde undersökas på plats, utan att först ha
samlats upp. Dessutom togs elektronmikroskopiska bilder för att visa hur celler påverkades i
miljöer med olika jonkoncentrationer. Resultaten var inte helt entydiga, men jag kunde tydligt
se att extremt låga jonkoncentrationer förstörde cellerna. För att helt säkert kunna bekräfta
någon av de två teorierna ovan måste fler undersökningar göras.
Examensarbete i biologi, 20 p, HT 2003
Institutionen för Biologisk Grundutbildning och Institutionen for Medicinsk Cellbiologi, Uppsala
Universitet
Handledare: Godfried Roomans och Inna Kozlova
