Muciners roll vid infektion och cancer

Den första barriären mot infektioner är hudkostymen samt våra inre slemhinnor. Kroppens slemhinnor skyddas av ett slemlager som hela tiden förnyas och på så sätt ”tvättar bort” oönskade gäster. Slemlagret är huvudsakligen uppbyggt av stora glykoproteiner som kallas muciner. Mucinerna är enorma molekyler som bildar ett nätverk och täcks av en tät borst av kolhydratkedjor. Man kan likna dem med ett fiskenät gjort av flaskborstar (där proteinkedjan är skaftet och kolhydratkedjorna borsten), som fångar in och transporterar bort bakterier. Kolhydraterna som sitter på slem-molekylerna har hundratals olika strukturer, och vilka dessa kolhydratstrukturer är varierar mellan olika arter och individer, bland annat beroende på vilken blodgrupp man har och beroende på om man har en infektion. Bakterier har ett flertal strukturer på sin yta, så kallade adhesiner, som de använder för att binda till värdstrukturer. Dessa adhesiner binder ofta till specifika kolhydratstrukturer. Med hjälp av adhesinerna kan bakterien ”låsa sig fast” i specifika strukturer. Exempelvis kan magsårsbakterien Helicobacter pylori binda till kolhydrater på människans magslemhinneceller, men samma kolhydratstrukturer finns även på mucinerna. Mucinerna kan då binda upp bakterierna och transportera bort dem från cellytan. Det finns även kolhydrater på muciner som kan fungerar som ett kroppseget antibiotika. 

Vi har visat att infektion med Helicobacter pylori eller andra närbesläktade bakterier förstör det mucinbaserade försvaret mot sjukdomsalstrande bakterier på tre sätt: 1) mucinernas bakteriebindande förmåga minskar, 2) den tillväxthämmande förmågan (kroppseget antibiotika) minskar, och 3) mucuset utsöndras långsammare och tvättningsförmågan minskar därmed. Hittills har vi lyckats förkorta läkningstiden för en självläkande tarminfektion genom att öka mucinproduktionen. Vårt mål är nu att utveckla metoder för att återställa och förbättra mucinernas försvarsförmåga och för att eliminera kroniska infektioner samt att förkorta sjukdomsförloppet för andra infektioner. Mekanismerna för hur det mucinbaserade försvaret fungerar är sannolikt liknande för många av de sjukdomsalstrande organismer som infekterar slemhinnor. I förlängningen är det därför troligt att behandlingsstrategier baserade på kroppens eget mucinförsvar skulle kunna vara effektiva både vid uppkommande pandemier som profylaktisk behandling och vid behandling av infektioner som visat sig vara resistenta mot antibiotika.