2021-09-16 Region Kronoberg Vårdgivare

Mukuslagret – en skyddande barriär

En sammanfattning av Åsa Johanssons doktorandarbete.

Bakgrund

Ytan i våra luftvägar såväl som i mag-/tarmkanal, utgörs av epitelceller som skyddas av ett mukuslager. Mukuslagret ansågs länge vara ett okomplicerat slemlager, men senare års forskning visar istället på ett mycket komplext system, med flera olika funktioner och som produceras av flera olika celler. I tjocktarmen måste epitelcellerna vara helt skyddade från bakterier och där fungerar mukuslagret som en skyddande barriär. Mukuslagret i tjocktarmen bildar två lager, där det inre är tätt och omöjlig för bakterier att penetrera, medan det yttre är löst och härbärgerar normalflorebakterierna. Avsaknad av ett tätt inre mukuslager leder till inflammation, diarré och tjocktarmscancer. Mukuslagret regleras aktivt och vid behov ökar produktionen för att kunna skölja bort inkräktande bakterier. Ett dysfunktionellt mukuslager kan leda till att bakterier som anses vara del av en apatogen normalflora ger upphov till sjukdom. Fusobakterier utgör del av normalfloran men finns beskriven som orsak till IBD, kolorektal cancer, ulcerös kolit, tonsillit, appendicit, sepsis etc. Om bakterien utvecklat mekanismer (ex proteaser) som möjliggör detta eller om mukuslagret är defekt hos värden är ej känt. Orsak till dysfuntionellt mukuslager kan vara många, men för att hitta dessa måste man förstå och jämföra mekanismer kring produktion och reglering av och med ett funktionellt system.

Syfte

Syftet med detta projekt är att försöka förstå hur de endogena samt de bakteriella proteolytiska mekanismerna påverkar mukuslagret. Endogena proteaset CLCA1 som dominerar i uttryck kommer studeras för att utröna dess ännu okända funktion. Arbetet kommer också bestå i att studera bakteriers effekt på mukusproduktion genom att med 16S sekvensering analysera den totala mikrobiotan hos möss med ett defekt mukuslager. Arbetet avser också i synnerhet studera Fusobakteriers effekt på mukuslagret.

Metod

Projektet är att betrakta som grundforskning. Det utgörs av laborativ forskning där arbetet bl.a. kommer bestå i att mäta mukuslagrets tjocklek och kvalitet hos möss (med olika genetiska bakgrund) efter manipulation med olika faktorer såsom inhibitorer eller mikrober, samt 16S sekvensering av mikrobiotan med omfattande bioinformatisk analys för att utröna om sammansättningen skiljer sig åt vid olika defekter i mukuslagret. Då arbetet är inom ett mycket outforskat område kommer arbetet även till viss del bestå av metodutveckling för att kunna hantera komplexa mukusprover.

Doktorand: Åsa Johansson, leg. biomedicinsk analytiker, biträdande verksamhetschef Klinisk mikrobiologi, doktorand vid Inst. för biomedicin, Avd. för medicinsk kemi och cellbiologi, Göteborgs universitet.