Gåtan om vårt immunförsvar

Har du någonsin sett en sjuk fluga? Det hade inte Hans G Boman, så han antog att det måste vara för att de har ett bra immunförsvar. Det var så det hela började.

Bananfluga, Drosophila. Foto: Mostphotos

Hans G Boman var mikrobiolog och pionjär inom forskning om insekters immunförsvar. Mellan 1976 och 1997 var han verksam vid Stockholms universitet och ledde en framgångsrik forskningsgrupp. Hans frågeställning var enkel, men banbrytande - hur kan insekter skydda sig mot främmande bakterier och infektioner? Det var nog få som då trodde att insekter kan hjälpa oss att få svar på gåtan om vårt eget immunsystem.

På dagen 10 år efter Hans G Bomans bortgång (3 december 2008) arrangerade Institutionen för molekylär biovetenskap, Wennergren institut, en minnesföreläsning i hans ära. Per Ljungdahl, prefekt vid MBW, hälsar alla välkomna. Han belyser vikten av att använda insekter som modelldjur för att vi ska kunna förstå hur immunförsvaret fungerar – forskning av detta slag ledde senare till Nobelpriset i fysiologi/medicin 2011. Salen vi sitter i har nyligen fått nytt namn, Hans G Boman-salen (tidigare G-salen). Det är inte enda gången Hans har fått något uppkallat efter sig, 2015 upptäcktes en familj antimikrobiella peptider hos bananflugor som fick namnet Bomanins.

Ingrid Faye jobbade tidigt med Hans G Boman och hon berättar varmt om sina minnen av en mångfacetterad man. Han brann för att lära ut vetenskap och för att lösa mysterier på molekylär nivå. Han hade också en konstnärlig sida, vilket bland annat framgick när ett av hans alster fick pryda framsidan i ett nummer av EMBO Journal 1996 och några av hans kollage pryder också nu Hans G Boman-salen. Ingrid berättar om ett av deras tidigare projekt som 1972 överraskande publicerades i tidskriften Nature och som handlade om immunförsvaret hos bananflugor (Drosophila). De upptäckte att flugor som först injicerats med en hög dos av bakterien Pseudomonas dog, medan flugor som först injicerats med en mindre dos överlevde samma höga dos andra gången.

Antimikrobiella peptider, vad gör de egentligen?  

En av de inbjudna föreläsarna för dagen var Bruno Lemaitre som är professor vid Ecole Polytechnique Federale de Lausanne i Schweiz. Han har länge forskat på insekters immunitet och vilka signalvägar som aktiveras som svar på infektion av olika bakterier. Bananflugor är en bra modellorganism, de producerar höga halter av antimikrobiella peptider i sin så kallade fettkropp. Om man slår ut peptiderna hos bananfluga så utvecklas de normalt, men dör i högre utsträckning än andra flugor om de utsätts för en viss typ av bakterier.  

Det finns en otrolig mångfald av antimikrobiella peptider och de har en rad olika roller och funktioner. Ett exempel är Defensin som kan binda till tumörer och hjälpa till att förgöra dem. De verkar också vara involverade i hur länge en organism lever. Flugor som saknar antimikrobiella peptider lever faktiskt längre, och de är dessutom i bättre form (om de inte utsätts för en infektion förstås). Efter den högaktningsvärda åldern på 40 dagar klättrar de frenetiskt upp och ner på väggen, medan lika gamla flugor utan mutation mest sitter inaktiva på marken. Det verkar således finnas en avvägning mellan immunitet, inflammation och livslängd.

D-vitamin som behandling av infektioner

Birgitta Agerberth som är professor vid Institutionen för laboratoriemedicin på Karolinska institutet berättar om sitt samarbete med Hans G Boman i mitten på 90-talet. Samarbetet ledde till upptäckten av en antimikrobiell peptid som fick namnet LL-37. Birgitta har fortsatt att forska på LL-37 och har nu inriktat sig på att ta reda på hur peptiden regleras och kontrolleras. Att använda själva peptiden som behandlingsform har visat sig vara ineffektivt, så man behöver hitta ett substrat som kan hjälpa till att öka halterna av LL-37 inuti kroppen.

LL-37 spelar en viktig roll i flera infektionssjukdomar. Bland annat har man visat att halten av LL-37 i huden hos psoriasis-patienter är höga, men däremot är halten låg hos personer med eksem. Det kan vara en förklaring till varför patienter med eksem ofta får infektioner i huden, men inte de med psoriasis. Shigella-infekterade patienter har ingen produktion av LL-37 i tjocktarmens epitelceller. Smörsyra som har visat sig öka nivåerna av LL-37 hos kaniner som smittats med shigella-dysenteri och de tillfrisknade också snabbare. Smörsyra är inte optimal som behandling, men ett alternativ har visat sig vara D-vitamin och framförallt i kombination med fenylbutyrat. Kombinationen fungerar också som behandling av tuberkulos orsakad av Mycobacterium tuberculosis som vanligtvis ger lägre nivåer av LL-37 i makrofagerna.

Fosterfett, det lager som finns på nyfödda bebisar, har visat sig innehålla LL-37. Birgitta och hennes forskarkollegor har undersökt fosterfettet och de proteiner som är bakteriedödande för att kunna härma den effekten. Antimikrobiella peptider verkar ha stor potential i jakten på infektionsbehandlingar och kanske är de rent av svaret på problemet med antibiotikaresistenta bakterier. Frågan är om Hans G Boman kunde föreställa sig detta när han startade sin forskning.