Kalcium som inflammatorisk stimulus
Att kroppen är viktigt för många processer kalcium blir en inflammatorisk stimulans när det ackumuleras förstärks i utrymmet runt cellerna. Detta extracellulärt kalcium aktiverar den så kallade inflammasome, ett stort proteinkomplex, som är en viktig del av immunförsvaret, eftersom den kontrollerar inflammation. Leipzig under ledning av professor Ulf Wagner och Dr Manuela Rossol, reumatolog vid universitetet i Leipzig, kan nu beskriva den övre änden av den molekylära väg som kalcium vänder mekanism: den Entzündungsweg är via två receptorer utlöses upptäcka kalcium.
receptor GPRC6A
Den ena är den sedan länge kända klassiska kalciumreceptorn, som hör hemma i bisköldkörteln. Där mäts och kontrolleras kalciumhalten. Även en liten avvikelse i kalciumnivån kan orsaka problem och systemiska effekter på organismen. Som ett resultat motreglerar det omedelbart, varför det knappast är möjligt att ingripa terapeutiskt på denna känsliga punkt i systemet.
Den andra (G-proteinkopplade) receptorn, vetenskapligt kallad "GPRC6A", är en ny upptäckt relaterad till inflammation. Det finns inte på varje cell, men definitivt på de asätare cellerna (monocyter) som cirkulerar i blodet. Enligt forskarna är denna receptor viktigare vid en lokal inflammatorisk reaktion, så att den kan hämmas utan att omedelbart rubba hela den systemiska kalciumbalansen. Detta öppnar upp för terapeutiska tillvägagångssätt, säger Ulf Wagner: "Vårt mål på medellång sikt är att leta efter och utveckla inhibitorer för denna receptor tillsammans med vår farmakolog, Prof. Michael Schaefer."
Viktig skyddsreaktion med vissa "biverkningar"
Inflammation, även känd som inflammation, är i grunden en viktig process i organismen för att försvara sig mot infektioner, som inte bör hämmas om möjligt. Men nästan alla vanliga sjukdomar som diabetes och reumatism samt kärl- eller tumörsjukdomar och även fetma och degenerativa hjärnsjukdomar är förknippade med inflammation. – Inom reumatologi och internmedicin sysslar vi ofta inte med akuta infektioner, säger Wagner, utan med kroniska långtidssjukdomar och då är inflammationen nästan alltid dålig.
Det är därför vi vill undertrycka dem terapeutiskt."
Till följd av kronisk inflammation uppstår alltid kalciumavlagringar, till exempel i kärl eller i fettvävnad, som är tydligt synliga på radiologiska bilder. Forskare visste att fria kalciumnivåer måste ha spelat en roll i processen någon gång, men orsaken till detta var tidigare okänd. "Vi fick reda på att fritt lösliga, biologiskt aktiva kalciumjoner, dvs inga utfällda kalciumkristaller, främjar inflammation mycket starkt", förklarar Ulf Wagner forskningsansatsen. "Vi undersökte detta i olika vävnader. Extracellulärt kalcium stimulerar cellerna. Detta var inte känt tidigare och är ett helt nytt fynd."
Kalcium lagras i höga koncentrationer i celler. Deras död, d.v.s. döende av vävnad, frigör den i ökade mängder och påskyndar därmed inflammationen. Det är dock inte koncentrationen i helblodet som är avgörande, utan den lokala koncentrationen i vävnaden. Det ökar alltid när kalciumkristaller faller ut. Förkalkningar som syns på röntgenstrålar är utfällda kristaller. De är ett uttryck för att kalciumjonkoncentrationen höjdes vid denna tidpunkt och inflammation ägde rum. "Den mekanism vi har beskrivit kan koppla förhöjda kalciumnivåer till graden av inflammation", säger Wagner, "och beskriver en allmän princip som gäller för alla discipliner."
bakgrundskunskap
Kalcium spelar en viktig roll i människokroppen och är det mest förekommande mineralet sett till kvantitet. Det mesta är i tänder och ben. De senare fungerar som ett lager från vilket kalcium kan frigöras vid behov vid brist. I cellerna är det kemiska elementet involverat i många processer, till exempel celldelning. Det kan också stimulera muskler och nerver och aktivera enzymer och hormoner. Utanför cellerna är den inblandad i bland annat blodkoagulering och håller cellmembranet stabilt. Kalcium intas regelbundet med mat.
Prof. Christoph Baerwald, chef för reumatologiska sektionen vid Leipzigs universitetssjukhus, är nu kritisk till kalciumpiller och kosttillskott. "Särskilt inom reumatologi har många patienter tidigare ordinerats ytterligare kalcium för att stoppa benförändringar. Men två större studier har nu visat att även en något förhöjd nivå kan utlösa kardiovaskulära förändringar. Därför bör man vara försiktig med okontrollerat intag. Ytterligare en intag ska bara ske om man tidigare har bestämt nivån. Om nivån är normal eller lätt förhöjd ska man inte ta något extra, annars blir absorptionsprocesserna förvirrade, vilket kan leda till njursten eller pseudogout", säger experten.
När han bedömer den befintliga grundforskningen i sitt team säger Christoph Baerwald: "Det är en helt ny syn att man kan stimulera en inflammatorisk reaktion med kalcium och därför måste se till kalciumet i alla sådana reaktioner. Den ytterligare aspekten som man kan titta på G-proteinkopplade receptorer kan hämma inflammation och har därmed potential för farmaceutisk intervention är också ett helt nytt område och kan representera ett stort genombrott." Flera forskargrupper i Leipzig arbetar med detta ämne.
Mer information finns på
http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n12/full/ncomms2339.html Fackpublikation i naturkommunikation, doi:10.1038/ncomms2339
Källa: Leipzig [Uni]
