Plasmaceller i tarmen gir håp for behandling av tarmlidelser

Forskere har oppdaget at plasmaceller i tarmen lever lengre enn tidligere antatt. Funnet kan endre behandlingen av tarmsykdommer og bidra til utvikling av vaksiner i pilleform.

Bilde av tarmtotter forstørret x 20. Bildet viser røde immunceller, i grønt det ‘børstelignende' epitelet og plasmacellene, blå cellekjerner og få hvite y-kromosomer selv 1 år etter transplantasjonen. Foto: Ole J.B. Landsverk.

I kroppen din har du celler som produserer og skiller ut antistoffer etter en infeksjon eller en vaksinering. Produksjonen av antistoffer er en av de viktigste delene av immunsystemet. Tradisjonelt har vi tenkt at det er plasmaceller i benmargen som gir oss langvarig beskyttelse.

I en oppsiktsvekkende studie har forskere ved Senter for immunregulering (CIR) ved Universitetet i Oslo, oppdaget at plasmaceller kan overleve i tarmen i mange år.

Funnet utfordrer en av våre viktigste oppfatninger om immunrespons i kroppen, og kan endre behandlingen av tarmsykdommer.

Tradisjonell immunitet fra benmargen

- Det etablerte synet i medisinen har vært at plasmacellene som gir deg livslang immunitet utelukkende sitter i benmargen, sier postdoktor ved CIR, Ole J. B. Landsverk.

At plasmaceller skiller ut beskyttende antistoffer i benmargen er grunnlaget for mange vaksinasjonsstrategier. Ved vaksinering får du normalt en sprøyte i muskelen som skal gi deg langvarig immunitet.

- Når du blir utsatt for et eller annet som ligner på vaksinen, så vil antistoffene gjenkjenne og nøytralisere inntrengeren, og det gjør at du ikke blir syk, forklarer forskeren.

Like fullt har du også antistoffutskillende plasmaceller i tarmen.

De gir avgjørende beskyttelse mot farlige mikroorganismer som bakterier, sopp og virus, i tillegg til giftstoffer. Tarmen utsettes nemlig hele tiden for en varierende flora fra det vi spiser og drikker.

Illustrasjon av tarmen
Tarmen med blå, rød og grå plasmaceller, små grønne og blå antistoffer og mikroorganismer i lumen øverst. Illustrasjon: Ole J. B. Landsverk

- For å sikre immunitet og kontroll, må tarmen hele tiden tilpasse seg den varierende tarmfloraen. Dette gjør den ved å kontinuerlig utvikle nye plasmaceller, sier Landsverk.

Frem til nå har forskere ment at plasmacellene i tarmen, i likhet med miljøet de lever i, vil byttes ut veldig raskt.

De har vært ansett som svært kortlevde og derfor har det vært lite hensiktsmessig å prøve å utvikle vaksiner som virker i tarmen.

Forskerne ved CIR har nå oppdaget at beskyttende plasmaceller kan leve i tarmen i mange år. Funnet kom de frem til ved hjelp av to forskjellige metoder.

Undersøkte celleendringer etter transplantasjoner

Det første de gjorde var å analysere celler fra bukspyttkjerteltransplantasjoner. Forskerne tok vevsprøver fra tarmbiten som følger med den transplanterte bukspyttkjertelen, for å se etter celleendringer.

Ved å se på kjønnskromosomer, kunne forskerne skille mellom gamle donorceller og nye mottakerceller hos pasienten. Dette kunne de gjøre når donororganet kom fra en kvinne (XX), og pasienten som mottok donororganet var en mann (XY).

- Vi forventet at plasmacellene i den transplanterte delen raskt ville skiftes ut for å tilpasse seg sitt nye miljø, og at alle plasmacellene ville ha XY-kromosomer, forteller forskeren.

I et overraskende funn så forskerne imidlertid at de aller fleste plasmacellene fortsatt hadde kvinnelige XX-kromosomer, også ett år etter transplantasjonen.

Dette viser at plasmaceller i tarmen overlever i minst ett år og potensielt veldig mye lengre.

Datering basert på atombombesprengning

Det neste CIR-forskerne gjorde var å anslå cellenes alder ved å bruke karbondatering. Dette er en metode for å datere organisk materiale fra veldig langt tilbake i tid.

figur karbondatering
Figuren viser hvordan konsentrasjon av karbon-14 kan brukes til å aldersbestemme cellene.

- Metoden som uten tvil viser at disse plasmacellene er veldig langlivede, er basert på atombombeprøvesprengning som foregikk på 50-tallet, forteller Landsverk.

- Under disse atombombesprengningene ble det frigitt mye radioaktivt karbon14 i atmosfæren, men mengden sank dramatisk etter at atombombesprengningene ble stoppet etter en FN-avtale i 1963. Celler som ble laget etter 1963 vil ha en lavere mengde karbon-14 i sitt DNA enn celler som ble laget mens nivået var på sitt høyeste, forklarer han.

DNA eller arvestoffet du har i kroppen er veldig stabilt, til forskjell fra proteiner og det meste annet i cellene. Forskerne isolerte derfor DNA’et og målte hvor mye av det radioaktive karbonet som var i cellene.

- Når en celle har veldig mye karbon14, så må den ha blitt laget på et tidspunkt hvor det var mye karbon14 i atmosfæren. Dette er en veldig stilig metode fordi det er udiskuterbart at cellene er gamle, sier forskeren.

Potensiale for vaksiner i pilleform

Senterleder ved CIR og medforfatter på artikkelen, Ludvig Sollid mener dette er en viktig og overbevisende studie:

- Denne studien viser, i motsetning hva oppfatningen har vært tidligere, at plasmaceller i tarmen kan leve lenge – kanskje fra barneårene helt til man blir gammel. Funnet har betydning for mange forhold, inkludert at man burde kunne oppnå langvarig immunitet med vaksinasjon mot sykdomsfremkallende patogener i tarmen, sier Sollid.

Ole. J. B. Landsverk.
Ole. J.B.Landsverk. Foto: CIR

I praksis betyr dette at du har et system i tarmen som er stabilt over tid og som kan gi deg vesentlig beskyttelse. Dette kan ha betydning for behandling av tarmlidelser og autoimmune sykdommer som for eksempel Cøliaki eller Crohns.

Studien gir også håp om utvikling av vaksiner i pilleform.

Ole J.B. Landsverk håper legemiddelindustrien vil fokusere på utvikling av pillevaksiner fremover.

- Dette kan potensielt gi vaksiner som kan ha mye bedre effekt mot tarmsykdommer enn tradisjonelle sprøytevaksiner, avslutter han.

 

Les originalartikkelen publisert i Journal of Experimental Medicine.


Kontakt

Senter for fremragende forskning

Vi forsker på

Av Julie Nybakk Kvaal
Publisert 7. apr. 2017 11:44 - Sist endret 7. apr. 2017 12:46