fbpx

Karolinska Institutet

Post image

Tvillingar – ett viktigt epigenetiskt verktyg


En viktig del av mitt arbete är att noggrant planera mina studier så att vi faktiskt mäter det vi vill mäta, och inget annat. Låter kanske straight forward, men det är inte helt lätt.

Som epigenetiker studerar jag miljöns påverkan på genomet (läs mer om det här). Det som gör det hela svårt är att vårt epigenom inte är statiskt, utan konstant utsatt för förändringar från vår omgivning. Om man till exempel upptäcker en epigenetisk skillnad mellan sjuka och friska personer så kan man inte säga om den skillnad man ser är orsaken till sjukdomen, eller snarare en konsekvens av den. För i de allra flesta fall studerar man personer som redan är sjuka. Och för att göra det hela ännu mer komplicerat så är de flesta sjukdomar resulatet av både arv och miljö.

Men hur ska man då göra för att kringå detta? Det finns lite olika sätt att designa en studie för att filtera bort bruset av oönskade signaler, och klura ut vad som är orsak och verkan. Ett sätt att sortera bort bruset från våra gener och bara studera miljöpåverkan är att använda sig av tvillingar. Enäggstvillingar har samma arvsmassa och till viss del gemensam omgivningsmiljö, men kommer ju äldre de blir att få en mer och mer skild levnadsmiljö och skilda vanor. Och det är detta vi drar nytta av när vi studerar tvillingpar där bara den ena tvillingen har drabbats av en viss sjukdom.

I en av våra studier studerade vi epigenetiska förändringar och reumatisk sjukdom med hjälp av just enäggstvillingar från Svenska Tvillingregistret. Och för att ta reda på mer om uppkomsten av sjukdomen, och inte bara verkan, studerade vi även ”friska” tvillingar som ännu inte drabbats av reumatism, men som troligen kommer att utveckla sjukdomen då de har en viss typ av antikroppar i sitt blod som är associerade med just reumatism (antikroppar mot ACPA).

Med detta upplägg lyckades vi identifiera metyleringsskillnader som inte var beroende av genernas inblanding. Men varför vill man göra detta? Jo, i de allra flesta studier som undersöker reumatism poppar en viss grupp gener upp, de så kallade HLA-generna. Dessa gener kodar för proteiner som hjälper vårt immunsystem att tala om vad som är kroppseget eller kroppsfrämmande. 

HLA-generna är på ett eller annat sätt inblandade i reumatism, och även i många andra autoimmuna sjukdomar. Men med hjälp av enäggstvillingar kunde vi identifera andra inblandade gener utöver HLA-generna. Genen PCDHB14 visade sig vara annorlunda metylerad hos både de ”friska” tvillingarna med ACPA-antikroppar i sitt blod och de sjuka tvillingarna, vilket tyder på att denna gen är med i själva utvecklandet av sjukdomen. 

PCDHB14 tillhör en stor komplex genfamilj som främst uttrycks i hjärnan och som har rapporterats vara involverad, precis som HLA-generna, i att känna av vad som är eget och kroppsfrämmande. Intressant! I nämnd studie kunde vi inte peka ut vilken eller vilka miljöriskfaktorer som eventuellt skulle kunna ligga bakom utvecklandet av sjukdomen, men vi fick kunskap om vilka biologiska system som kunde vara inblandade i reumatism. En pusselbit i taget!

I en annan studie fokuserade vi istället på en av de vanligaste riskfaktorerna för många autoimmuna sjukdomar, nämligen rökning. Vi ville undersöka hur rökning påverkade MS-patienter och tittade då på rökare, föredetta rökare och MS-patienter som aldrig rökt. Men det berättar jag mer om i mitt nästa inlägg här på foodpharmacy.se. 

Louise Sjöholm har en grundutbildning i molekylärbiologi och en doktorsexamen i depressionsgenetik från Karolinska Institutet. Sedan sju år tillbaka jobbar hon som epigenetiker och forskar kring mag-tarmkanalens roll i autoimmuna sjukdomar, alltså sjukdomar där kroppens immunförsvar angriper den egna vävnaden. Hon är även intresserad av att förstå  bakteriernas epigenetik och dess koppling till hälsa och sjukdom. Åsikterna i krönikan är skribentens egna.

Photo by Sharon McCutcheon on Unsplash

Dela

Kommentera

FÖLJ OSS I VÅRA ANDRA HEM:

Karolinska Institutet

Post image

Antibiotikan måste räddas för framtida generationer

Bakterier som är motståndskraftiga mot antibiotika är idag ett globalt problem som Världshälsoorganisationen WHO har klassat som ett av de största hoten mot folkhälsan. Idag dör 30 000 europeér på grund av infektioner med resistenta bakterier och den siffran beräknas ha fördubblats om tio år.

I vissa länder ställer man in operationer eftersom man anser att det är för riskabelt att operera när infektionsrisk med dessa bakterier föreligger. Ska man då bara ge upp eller finns det ljus i tunneln? Vi måste först och främst ändra vårt beteende och inte använda antibiotika i onödan. Antibiotika ska i princip användas för att rädda liv och inte vid banala virusinfektioner eller förkylningar. Men om vi vill rädda antibiotikan för framtida generationer måste även nya alternativa behandlingar vid infektioner med resistenta bakterier prövas. På Centrum för Translationell Mikrobiomforskning, CTMR, pågår sådana försök.

Ett alternativ som verkar lovande är att konkurrera ut de resistenta bakterierna i tarmfloran med ett ”bra mikrobiom” dvs en bra tarmflora. Försök pågår i laboratoriet där resistenta bakterier tillförs en störd tarmflora i provrör och där vi sedan tillför en ”hälsosam tarmflora” från en frisk donator. Det är samma princip som används vid så kallad fekal transplantation, FMT, där patienter med diarré orsakad av vissa antibiotika blir botade med en frisk donators tarmflora. Vi hoppas kunna identifiera friska donatorer vars tarmfloror framöver kan hjälpa till att konkurrera ut resistenta bakterier i tarmfloran på folk som ovetande bär på dessa. På så sätt kan vi också minska risken för spridning av resistenta bakterier utanför kroppen.

Ett annat sätt att ta död på sjukdomsframkallande men även resistenta bakterier är så kallad fagterapi. Här används målsökande virus som med stor precision kan eliminera just de bakterier man är ute efter. Fagterapi har länge funnits som behandlingsalternativ i Georgien och andra forna öststater men kunskapen har inte utvecklats eller förts vidare när antibiotikan gjorde entré för ca 60 år sedan (och många trodde att denna var lösningen på alla infektionsproblem). Nu börjar forskarna inse att fager kan vara ett bra alternativ när inte antibiotika kan användas. Fagterapi har också den fördelen att den inte stör tarmfloran vilket visat sig vara ett problem vid antibiotikabehandling där även ”bra” bakterier stryker med.

På vårt centrum pågår nu ett flertal försök där vi i provrör med bra tarmfloror tillsätter först resistenta bakterier och därefter fager som tar död på dessa. Våra resultat visar att fagerna inte stör tarmfloran alls och att antalet resistenta bakterier minska markant i provröret. Nästa steg är att överföra denna princip till människa. Idag finns enstaka rapporter om lyckosam fagbehandling hos patienter där antibiotika inte fungerat och där patientens liv räddats tack vara fager som gjorde jobbet istället. En kombination av fagterapi och tillförsel av en bra tarmflora skulle också kunna testas hos vissa patienter.

Om vi kan förhindra spridning av resistenta bakterier genom att ändra vårt beteende och samtidigt utveckla nya alternativa behandlingar mot infektioner med resistenta bakterier så är hoppet inte ute. Då kan även framtida generationer använda antibiotika när den behövs, dvs för att rädda liv.

Lars Engstrand är läkare och professor på Karolinska Institutet och leder verksamheten på Centrum för Translationell Mikrobiomforskning. Han har studerat mikroorganismer i mag-tarmkanalen i över 30 år och är en av pionjärerna att studera tarmflorans roll vid hälsa och sjukdom. Åsikterna i krönikan är skribentens egna.

Dela

Kommentera

Karolinska Institutet

Post image

Varifrån kommer vår tarmflora?

Alla som läser den här bloggen har säkert funderat en del på hur viktig vår tarmflora är för vår hälsa. Men har ni funderat på varifrån den kommer? Vi ärver vår tarmflora av våra mammor, mormödrar och deras mammor. Det kallas för vertikal transmission. När börjar den koloniseringen av våra tarmar, i fosterstadiet i mammans mage eller först under förlossningen?

Den sista frågan är mycket omtvistad bland forskare. Det finns studier som visar att friska kvinnor har en mikroflora av bakterier i placentan vid förlossningen och därför borde bakterier kolonisera det ofödda barnet. Andra studier pekar på att placentan är steril och att de publicerade fynden består av kontaminationer som kom till under själva provtagningen eller analyserna när studierna genomfördes. För att få svar på den frågan har vi på Center för Translationell Mikrobiomforskning på Karolinska Institutet gjort en egen studie i samarbete med Södersjukhuset där vi har försökt att kontrollera för alla möjliga kontaminationer. En riktig rysare, överläkaren Eva Wiberg Itzel och doktoranden Irene Sterpu har tagit totalt nästan 6000 prover på placentor, fostervatten och fosterfett från friska kvinnor och deras nyfödda. Jag lovar att återkomma med resultaten när vi är helt säkra på våra fynd.

Om vi får vår tarmflora av våra mammor, spelar det då roll om vi föds genom vaginal förlossning eller genom kejsarsnitt? Det gör det, vid en naturlig förlossning kommer barnet i kontakt med mammans mikroflora från både vaginan och tarmöppningen. På det sättet föds alla däggdjur och får med sig de viktiga mikroberna. Om barn föds med kejsarsnitt så missar de den första dosen av dessa bakterier och kommer i kontakt med andra arter som finns på huden eller i sjukhusmiljön. Som tur är innehåller bröstmjölken nyttiga bakterier och sockerarter som fungerar som näring för tarmfloran. Men även om barnet är född med kejsarsnitt och inte ammas så kommer det att utveckla en fungerande tarmflora, med det tar lite längre tid.

Under förra året publicerade ett internationellt forskarteam i tidskriften Nature en studie på 900 nyfödda barn och deras utveckling av tarmfloran. Teamet visade att det finns 3 faser i utvecklingen av tarmfloran, en utvecklingsfas från födseln fram till ett års åldern, en övergångsfas mellan 1 till 3 år som följs av en stabil fas. Amning var den viktigaste faktorn som påverkade och var associerad med högre antal bifidobakterier av arten breve och bifidum. När barnen fick annan mat än bröstmjölk och vistades ute utvecklades tarmfloran ytterligare och efter ca 3 år är skiljde sig den inte mellan barn födda med kejsarsnitt eller vaginal förlossning. Andra faktorer som påverkade utvecklingen av tarmfloran var om barnet hade syskon eller om det fanns husdjur i familjen. Så syskonkärlek med många kramar och pussar samt att vistas bland djur och i naturen gör gott för tarmfloran också!

Ina Schuppe Koistinen är Docent på Karolinska Institutet och jobbar på Centrum för Translationell Mikrobiomforskning med att studera bakterieflorans roll i inflammatoriska tarmsjukdomar och kvinnors hälsa. Förutom forskningen brinner hon för yoga och att guida människor till en hälsosammare livsstil. Hon är dessutom verksam som konstnär med akvarell som medium. Åsikterna i krönikan är skribentens egna.

Akvarell: Ina Schuppe Koistinen

Dela

Kommentera

Karolinska Institutet

Post image

Årets nyårslöfte – att äta epismart

Låter det krångligt att äta epismart? Och undrar du varför du ska göra det? Som läsare av den här bloggen och Food Pharmacys böcker kan jag glädja dig med att du redan kommit en bra bit på vägen. Med siktet inställt på deras tjugo budord har du faktiskt redan infriat ditt nyårslöfte. Låt mig förklara.

Äter du mycket gröna bladgrönsaker, håller dig till skonsamma tillagningssätt (till exempel tillagning vid lägre temperaturer), undviker processad mat och väljer ekologiskt så att inte vitaminer och andra viktiga näringsämnen förstörs – ja, då är du en bra bit på vägen mot att äta epismart! För att modifiera ditt DNA så måste du nämligen få i dig de näringsämnen som kan donera en metylgrupp till dig, och dessa får du genom maten du äter. Folat/folsyra (B9) är två sådana exempel.

Men varför ska man äta epismart då? Jo, som jag tidigare skrivit om så är epigenetiska processer som till exempel ovan nämnda DNA-metylering viktiga för att vår kropp ska fungera normalt (läs mer om epigenitikens abc här och bakteriernas epigenitik här). Och vad händer när man inte gör det då? Jo, vissa substanser som till exempel alkohol kan faktiskt hämma upptaget av folat. Tillsammans med forskarkollegor från flera olika länder studerade vi alkoholens inverkan på hjärnan. I denna ännu opublicerade studie, kunde vi visa att epigenetiska förändringar i form av metylerinsförändringar hade skett i hjärnan hos alkoholberoende. En av de mest intressanta förändringarna skedde i en gen som tidigare kopplats samman med olika psykiatriska sjukdomar och demens, men inte med alkoholism. Vidare kunde vi visa att även denna gen även var associerad med alkoholintag. Spännande var också att en viss variant av denna gen och dess metyleringsstatus även kunde kopplas till en ökad risk för återfall efter avslutad behandling.

Så avslutningsvis, ett råd (hur uttjatat det nu än är):

Ät och drick varierat och lagom mycket av allt. För det är inte bara folat som behövs utan även av andra B-vitaminer från både animaliska och vegetabilistka källor samt C-vitamin och järn för att våra livsnödvändig epigenetiska processer ska fungera.

Så varsågod – ett nyårslöfte som kanske redan är infriat?

Louise Sjöholm har en grundutbildning i molekylärbiologi och en doktorsexamen i depressionsgenetik från Karolinska Institutet. Sedan sju år tillbaka jobbar hon som epigenetiker och forskar kring mag-tarmkanalens roll i autoimmuna sjukdomar, alltså sjukdomar där kroppens immunförsvar angriper den egna vävnaden. Hon är även intresserad av att förstå  bakteriernas epigenetik och dess koppling till hälsa och sjukdom. Åsikterna i krönikan är skribentens egna.

Dela

Kommentera

0
0

Du har inga produkter i varukorgen.