Knockout i första ronden - pneumokockernas ytstrukturer i fokus
Marie Littmann
Pneumokocker är vanliga bakterier som kan orsaka en rad olika sjukdomar, t.ex.
öroninflammation, lunginflammation, hjärnhinneinflammation och blodförgiftning. Samtidigt
har det visat sig att över 50 procent av alla friska dagisbarn bär pneumokocker i näsan utan att
bli sjuka och det är inte klarlagt varför pneumokocker ibland orsakar svåra infektioner och
ibland bara orsakar bärarskap.
Det finns pneumokockvacciner sedan 1970-talet som har god effekt mot infektioner hos
vuxna. Men tyvärr ger vaccinet inget skydd hos små barn på grund av att de inte kan bilda
antikroppar mot de strukturer som vaccinet bygger på. För att vaccinet ska fungera hos små
barn måste det innehålla proteinstrukturer. Ett vaccin baserat på proteiner finns sedan några år
tillbaka, men detta vaccin har andra begränsningar; det täcker bara en bråkdel av alla de olika
typer av pneumokocker som finns i samhället och det är mycket dyrt.
För att kunna utveckla ett bättre vaccin måste man lära sig mer om de proteiner som finns på
ytan hos pneumokocken, och detta projekt har haft som mål att undersöka två av dessa
ytproteiner. Med en s.k. gen-deletion kan man ta bort en gen som kodar för ett visst ytprotein
hos bakterien. När genen inte längre finns kan proteinet inte bildas, och man kan då undersöka
vilken effekt en sådan ”knockout” av proteinet får för bakteriens egenskaper. Ett par av de
frågor jag ställde mig var: Kommer bakterien att fästa sämre på celler från lunga och näsa?
Kommer kroppens immunsvar att bli lägre när strukturen har tagits bort?
På bakteriers ytor finns det ofta strukturer som hjälper till när de ska fästa på värdens celler.
Dessa strukturer kan bilda korta eller långa utskott som klistrar fast bakterien vid receptorer
på värdcellerna och bidrar till att koloniseringen blir mer effektiv. Vissa av dessa utskott är
proteiner som ligger gömda under en tjock kapsel som omger bakteriens yta. Man kan tänka
sig att om bakterien tappar kapseln blir det lättare för proteinerna att komma åt att fästa.
Resultaten från studierna visar just att de bakterier som inte har kapsel fäster bättre på
lungceller.
Det var dock bara en kapsel-lös bakteriestam, av de stammar som undersöktes, som fick
sämre vidhäftningsförmåga när ett visst ytprotein (kolin-bindande protein A) var eliminerat.
De andra stammarna fäste lika bra med eller utan ytproteinet. Deletion av samma ytprotein
hos de allra flesta stammar gjorde immunsvaret i lungcellerna varken lägre eller högre.
Immunsvaret blev högt av vissa pneumokock-serotyper, medan andra serotyper inte
stimulerade immunsvaret alls. Det fanns dock ingen direkt koppling mellan förmågan hos
bakterierna att vidhäfta och hur högt immunsvaret blir.
Mer forskning behövs för att få ytterligare kunskap om ytstrukturernas och kapselns roll för
immunsvaret i näsa och lunga, och för vidhäftning till värdceller.
Examensarbete i biologi 20 p, 2006
Institutionen för biologisk grundutbildning, Uppsala Universitet och Smittskyddsinstitutet,
Bakteriologi, Solna
Handledare: Barbara Albiger
