Nytt varningssystem upptäckt i kroppens immunförsvar

Forskare vid LiU har hittat ett tidigare okänt varningssystem i kroppens immunförsvar, där mitokondrier i de vita blodkropparna utsöndrar ett nät av DNA-fibrer som signalerar fara. Fynden har publicerats i den vetenskapliga tidskriften PNAS. I förlängningen kan upptäckten öka kunskapen kring autoinflammatoriska sjukdomar och cancer. 

Mitokondrie-dna, här i stor förstoring, kastas ut likt ett nät och skickar en signal till andra celler i immunförsvaret att någonting är fel.Mitokondrie-dna, här i stor förstoring, kastas ut likt ett nät och skickar en signal till andra celler i immunförsvaret att någonting är fel. Foto: Reproduced with permission from Proceedings of the National Academy of Sciences USA

Forskargruppen har sett att flera olika typer av vita blodkroppar, som utgör kroppens immunförsvar, reagerar på små DNA-fragment som liknar bakterie- och virus-DNA genom att utsöndra ett nät bestående av mitokondrie-DNA (mtDNA). Mitokondrier finns i alla celler och fungerar vanligen som cellens energifabrik, där socker och fett förbränns till vatten och koldioxid.

Näten som mitokondrierna släpper ut signalerar till omkringliggande celler att fara har uppstått i kroppen och gör att andra vita blodkroppar släpper ut ett signalämne, kallat interferon typ 1, som hjälper immunförsvaret att bekämpa smittämnet.

Aktiv process

Tidigare studier har visat att mtDNA-nivåerna kan vara förhöjda i blodet efter vissa inflammatoriska sjukdomar eller efter ett kirurgiskt ingrepp. 

Björn Ingelsson, biträdande universitetslektor, IKEBjörn Ingelsson.
Foto: Oskar Lürén/AR2 Reklambyrå
– Vi visar att immunförsvarets vita blodkroppar kan släppa ut mtDNA utanför cellen via en aktiv process som svar på ett smittämne, som bakterier eller virus. Upptäckten öppnar upp möjligheten för fortsatta studier där vi vill försöka minska utsläppet av mtDNA, för att på så sätt minska inflammationen som det utsläppta DNA:t ger upphov till, förklarar Björn Ingelsson, forskare och biträdande universitetslektor vid Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Linköpings universitet, som tillsammans med professor emeritus Anders Rosén och medarbetare står bakom forskningsstudien. 

Aktiveras snabbt

Forskarna känner sedan tidigare till andra typer av nät som bildas av vita blodkroppar i immunförsvaret, så kallade neutrofiler, som släpper ut fångstnät klädda med antibakteriella proteiner. Bildandet av mtDNA-näten skiljer sig fundamentalt mot dessa andra typer av nät. LiU-forskarna visade att mtDNA-näten aktiverades redan inom ett par minuter vilket är snabbare än neutrofilnäten. De saknar även den signalfunktion som mtDNA-näten har. MtDNA-näten överlever också i blodet över en längre period innan de löses upp.

Men är inte detta då en positiv process där immunförsvaret arbetar för att få bort den främmande bakterien eller viruset? 
– I grunden är det bra att försvarsmekanismerna sätts igång. Men det går lite efter principen "att för mycket är aldrig bra". Om det sker en oavsiktlig utsöndring av mtDNA eller om det utsöndrade mtDNA:t inte tas bort i blodet kan det leda till oönskad inflammation. Det är det vi vill blockera, säger Björn Ingelsson.

Tolka varningssignaler

Vid flera autoimmuna sjukdomar och cancersjukdomar har man tidigare sett att höga nivåer av interferon typ 1, det signalämne som mtDNA-näten aktiverar. Kan man mäta de utsöndrade mtDNA-molekylerna och tolka varningssignalerna skulle det kunna gå att få en bättre förståelse om dessa sjukdomar, menar forskargruppen.

Forskningen har finansierats med stöd av Linköpings läkaresällskap, Linköpings universitet, Region Östergötland, Ingrid Asps stiftelse och Cancerfonden.

Publikationen: "Lymphocytes eject interferogenic mitochondrial DNA webs in response to CpG and non-CpG oligodeoxynucleotides of class C", Björn Ingelsson, Daniel Söderberg, Tobias Strid, Anita Söderberg, Ann-Charlotte Bergh, Vesa Loitto, Kourosh Lotfi, Mårten Segelmark, Giannis Spyrou och Anders Rosén, PNAS, publicerad online 2 januari, 2018, doi: 10.1073/pnas.1711950115

Läs mer – intervju med forskargruppen i Science Magazine.

Kontakt

Relaterat innehåll

Senaste nytt från LiU