Två motsägande teorier om hur infektioner i lungorna uppstår vid cystisk fibros Harriet Nilsson Cystisk fibros (CF) är en ärftlig sjukdom som påverkar flera av kroppens organ, bland annat lungor och bukspottkörtel. I norra Europa föds cirka 1 på 2500 med sjukdomen. Kännetecknande för CF är utsöndringen av ett mycket segt slem, som i lungorna skapar en gynnsam miljö för bakterier med svåra infektioner som följd. I mag- och tarmkanalen blir utsöndring av enzymer nedsatt. Därför har personer med CF svårt att tillgodogöra sig olika näringsämnen, speciellt fetter. CF är en dödlig sjukdom, men med dagens förbättrade medicinering har förutsättningarna för att leva ett bättre liv ökat för dem som drabbas. I CF är den livsviktiga transporten av vatten och joner till och från kroppens celler förändrad, vilket gör att slemmet som produceras blir segt. Reglering av jontransporten till och från cellen sker genom olika typer jonkanaler, som sitter i cellmembranet. En av dessa jonkanaler, CFTR (cystisk fibros transmembranregulator), är defekt vid cystisk fibros. Det finns två teorier om hur den onormala transporten av vatten och joner förorsakar sjukdom i luftvägar och lungor hos individer med CF. Den ena teorin bygger på att jonkoncentrationen visserligen är normal i CF-luftvägar, men att det finns för lite vätska. Detta gör att slem täpper till luftvägarna och bakterier inte kan avlägsnas på mekanisk väg. Den andra teorin menar att luftvägsvätskan måste vara fattig på joner för att immunförsvaret skall fungera optimalt. Enligt denna teori har individer med CF en högre koncentration av joner i sina luftvägar än normalt,vilket gör att bekämpningen av infektioner försämras. Det är av stor betydelse att förstå hur flödet av vatten och joner fungerar i luftvägarna för att kunna förbättra behandlingen av CF. Dessvärre har det inte gått att enas om vilken av teorierna ovan som är den rätta. Olika mätmetoder ger olika resultat. Detta beror på att vätskeskiktet i luftvägarna är mycket tunt, bara några tusendels millimeter. När vätskan skall samlas upp är det därför mycket lätt att störa balansen i luftvägarna. Störningarna visar sig i onaturlig utsöndring av vätska, vilket kan ändra jonsammansättningen. I mitt arbete har jag använt elektronmikroskopi för att bestämma koncentrationer av joner i luftvägsvätskan. När en elektronstråle träffar ett prov uppstår en karaktäristisk röntgenstrålning som är typisk för ett speciellt grundämne. Koncentrationen av detta grundämne kan då bestämmas. I en av metoderna fick mikroskopiskt små kulor av en speciell sockermolekyl absorbera luftvägsvätskan varefter jag analyserade koncentrationen av absorberade joner. I en annan metod frystes luftvägsceller ned till -190ď‚°C. Nedfrysningen gör vävnaden stabil och det tunna skiktet av vätska kunde undersökas på plats, utan att först ha samlats upp. Dessutom togs elektronmikroskopiska bilder för att visa hur celler påverkades i miljöer med olika jonkoncentrationer. Resultaten var inte helt entydiga, men jag kunde tydligt se att extremt låga jonkoncentrationer förstörde cellerna. För att helt säkert kunna bekräfta någon av de två teorierna ovan måste fler undersökningar göras. Examensarbete i biologi, 20 p, HT 2003 Institutionen för Biologisk Grundutbildning och Institutionen for Medicinsk Cellbiologi, Uppsala Universitet Handledare: Godfried Roomans och Inna Kozlova