Kalsium som en inflammatorisk stimulans
Kalsium, som er viktig for en rekke prosesser i kroppen, blir en inflammatorisk stimulans når det samler seg i rommet rundt cellene. Dette ekstracellulære kalsiumet aktiverer det som er kjent som inflammasomet, et stort proteinkompleks som er en avgjørende del av kroppens immunsystem fordi det kontrollerer inflammatoriske reaksjoner. Leipzig-arbeidsgruppen ledet av prof. Ulf Wagner og Dr. Manuela Rossol, revmatolog ved Universitetet i Leipzig, har nå vært i stand til å beskrive den øvre enden av den molekylære banen som kalsium aktiverer mekanismen: den inflammatoriske veien utløses via to reseptorer som gjenkjenner kalsium.
reseptor GPRC6A
Den ene er den lenge kjente klassiske kalsiumreseptoren, som hører hjemme i biskjoldbruskkjertelen. Der måles og kontrolleres kalsiumnivået. Selv et lite avvik i kalsiumnivået kan forårsake problemer og systemiske effekter på organismen. Som et resultat motregulerer den umiddelbart, og derfor er det knapt mulig å gripe inn terapeutisk på dette sensitive punktet i systemet.
Den andre (G-proteinkoblede) reseptoren, vitenskapelig kalt "GPRC6A," er en nylig oppdagelse relatert til betennelse. Det er ikke tilstede på hver celle, men definitivt på scavenger-cellene (monocytter) som sirkulerer i blodet. Ifølge forskerne er denne reseptoren viktigere i en lokal betennelsesreaksjon, slik at den kan hemmes uten umiddelbart å forstyrre hele den systemiske kalsiumbalansen. Dette åpner for terapeutiske tilnærminger, sier Ulf Wagner: "Vårt mellomlangsiktige mål er å lete etter og utvikle inhibitorer for denne reseptoren sammen med vår farmakolog, prof. Michael Schaefer."
Viktig beskyttelsesreaksjon med visse "bivirkninger"
Betennelse, også kjent som inflammasjon, er fundamentalt sett en viktig prosess i organismen for å forsvare seg mot infeksjoner, som ikke bør hemmes om mulig. Men nesten alle utbredte sykdommer som diabetes og revmatisme samt kar- eller svulstsykdommer og til og med overvekt og degenerative hjernesykdommer er assosiert med betennelse. «I revmatologi og indremedisin har vi ofte ikke med akutte infeksjoner å gjøre,» sier Wagner, «men med kroniske langtidssykdommer, og da er betennelsen nesten alltid ille.
Det er derfor vi ønsker å undertrykke dem terapeutisk."
Som følge av kronisk betennelse oppstår det alltid kalsiumavleiringer, for eksempel i kar eller i fettvev, som er godt synlige på radiologiske bilder. Forskerne visste at fritt kalsiumnivå må ha spilt en rolle i prosessen på et tidspunkt, men årsaken til dette var tidligere ukjent. "Vi fant ut at fritt løselige, biologisk aktive kalsiumioner, dvs. ingen utfelte kalsiumkrystaller, fremmer betennelse veldig sterkt," forklarer Ulf Wagner forskningstilnærmingen. "Vi undersøkte dette i forskjellige vev. Ekstracellulært kalsium stimulerer cellene. Dette var ikke kjent fra før og er et helt nytt funn."
Kalsium lagres i høye konsentrasjoner i cellene. Deres død, det vil si at vev dør, frigjør det i økte mengder og fremmer dermed betennelsen. Det er imidlertid ikke konsentrasjonen i fullblodet som er avgjørende, men den lokale konsentrasjonen i vevet. Det øker alltid når kalsiumkrystaller faller ut. Forkalkninger som er synlige på røntgenstråler er utfelte krystaller. De er et uttrykk for at kalsiumionekonsentrasjonen ble økt på dette tidspunktet og betennelse fant sted. "Mekanismen vi har beskrevet kan knytte de forhøyede kalsiumnivåene til omfanget av betennelsen," sier Wagner, "og beskriver et generelt prinsipp som gjelder for alle disipliner."
bakgrunnskunnskap
Kalsium spiller en viktig rolle i menneskekroppen og er det mineralet som er mest avsatt når det gjelder mengde. Det meste er i tenner og bein. Sistnevnte fungerer som et lager hvorfra kalsium kan frigjøres ved behov ved mangel. I cellene er det kjemiske elementet involvert i mange prosesser, for eksempel celledeling. Det kan også stimulere muskler og nerver og aktivere enzymer og hormoner. Utenfor cellene er det blant annet involvert i blodpropp, og holder cellemembranen stabil. Kalsium inntas regelmessig med mat.
Prof. Christoph Baerwald, leder for revmatologisk seksjon ved Leipzig universitetssykehus, er nå kritisk til kalsiumpiller og kosttilskudd. "Spesielt innen revmatologi fikk mange pasienter tidligere foreskrevet ekstra kalsium for å stoppe beinforandringer. To større studier har nå imidlertid vist at selv et lett forhøyet nivå kan utløse kardiovaskulære endringer. Derfor bør man være forsiktig med ukontrollert inntak. En ekstra inntak bør kun skje hvis du har bestemt nivået på forhånd. Er nivået normalt eller lett forhøyet, bør du ikke ta noe i tillegg, ellers blir absorpsjonsprosessene forvirrede, noe som kan føre til nyrestein eller pseudogout», sier eksperten.
Ved å vurdere eksisterende grunnforskning i teamet hans, sier Christoph Baerwald: "Det er et helt nytt syn at man kan stimulere en betennelsesreaksjon med kalsium og derfor må passe på kalsiumet i alle slike reaksjoner. Det videre aspektet man kan se på G-proteinkoblede reseptorer kan hemme betennelse og har dermed potensiale for farmasøytisk intervensjon er også et helt nytt felt og kan representere et stort gjennombrudd." Flere forskningsgrupper i Leipzig jobber med dette temaet.
Mer informasjon finner du på
http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n12/full/ncomms2339.html Fagpublikasjon i naturformidling, doi:10.1038/ncomms2339
Kilde: Leipzig [ Universitetet ]
