Neutrofiler svälter ut angripande svampceller


De vanligaste vita blodkropparna, neutrofilerna, kan inte bara snabbt och effektiv döda inkräktande mikroorganismer. De kan  också långsamt svälta dem till döds genom att ta bort livsnödvändiga kemiska ämnen. Det visar forskare vid Umeå universitet.

– Varje infektion är en kamp om resurser, framför allt om livsnödvändiga spårämnen, som det är ont av i den miljö där de olika cellerna befinner sig. Det vi gör är att utveckla metoder som gör det möjligt för oss att kartlägga hur dessa slagsmål utkämpas på en molekylär nivå, säger Maria Joanna Niemiec, en av forskarna bakom forskningsresultaten.

För att belysa hur neutrofiler håller i olika spårämnen vid svampangrepp samarbetade forskare från Institutionen för klinisk mikrobiologi och Laboratoriet för molekylär infektionsmedicin Sverige, MIMS, vid Umeå universitet med en grupp från Universitetet i Gent i Belgien, en av få grupper som har expertis att mäta spårämnen med en upplösning som är mindre än en mikrometer.

Metoden kallas för ”Synchrotron Radiation X- Ray Fluorescence” (SR-XRF) och genomfördes vid anläggningar i Grenoble, Schweiz och Hamburg, Tyskland. Liknande studier är snart möjliga att genomföra i Sverige tack vare den nybyggda synkrotronanläggningen MAX IV i närheten av Lund.

Björn De Samber från Ghent University placerar prov i verktyget ID22NI beamline, ESRF, Frankrike. Foto: Umeå universitet
Neutrofilernas uppgift är bland annat att försvara kroppen mot svampangrepp. Cellerna är mest kända för sin förmåga att spåra upp mikrober i blod och vävnad och att ”svälja” och avdöda dem. Dessutom kan neutrofiler släppa ut nätliknande strukturer som fångar och avdödar mikrober som är för stora att svälja. Nätfällorna är uppbyggda av neutrofilernas arvsmassa och giftiga proteiner.

I sin senaste publikation visar forskarna att frisättningen av nätfällor minskar tillgängligheten av spårämnet zink dramatiskt. En kombination av XRF metoden och mikroskopi på levande celler avslöjade att zink finns lagrat hos neutrofiler redan långt innan nätfällor släpps ut. Denna strategi visar neutrofilernas stora betydelse i immunförsvar mot svampangrepp. Mekanismen att lagra spårämnen, som exempelvis zink eller järn, så kallad nutritional immunity – näringsberoende immunförsvar – utgör grunden för ett framväxande, spännande forskningsfält.

– Vi jobbar nu hårt för att översätta dessa och andra grundforskningsresultat så att de kan användas vid utveckling av läkemedel som hjälper till att bota svampinfektioner, vilka är svåra att behandla med de läkemedel som finns på marknaden i dag, säger Constantin Urban, docent och forskningsledare vid institutionen, som även är ansvarig för studien.

Studien/Artikel
Trace element landscape of resting and activated human neutrophils on the sub-micrometer level. Metallomics, 2015,7, 996-1010. DOI: 10.1039/C4MT00346B länk till annan webbplats är publicerad i en specialutgåva av Metallomics.

Artikeln är en del av Maria Joanna Niemiecs avhandling Neutrophils versus Pathogenic Fungi – through the magnifying glass of nutritional immunity länk till annan webbplats

KONTAKT
Constantin Urban, docent vid Institutionen för klinisk mikrobiologi, UCMR och MIMS, Umeå universitet Telefon: 090-785 11 43 E-post: constantin.urban@umu.se Laszlo Vincze, professor, Universitetet i Gent, Belgien. E-post: laszlo.vincze@ugent.be