Mor och barn koloniserar varandra

Under graviditeten måste mammans och fostrets blod samarbeta för att fostret ska kunna utvecklas. Men blodcellerna får inte blandas, eftersom det kan leda till livshotande immunreaktioner. Därför möts de på var sin sida av ett tunt membran i moderkakans så kallade intervillösa rum.

Genom membranet lämnar moderns blod över näring och syre till fostrets blodceller, som i sin tur skickar tillbaka slaggprodukter som ska transporteras bort. Moderkakan fungerar alltså som en gränskontroll där inga celler kan passera.

Men den senaste tidens forskning visar att enstaka celler faktiskt tar sig förbi moderkakans barriär, från både mamman och fostret, och vidare in i den andras kropp. Där kan de leva kvar i flera årtionden.

I vuxen ålder kan en man alltså ha kvinnoceller i sin kropp som han fått från sin mamma. En kvinna kan ha celler från både sina barn och sin mor. Och barn kan ha celler från tvillingar och – i alla fall teoretiskt – från äldre syskon. Fenomenet kallas mikrochimerism efter det grekiska ordet chimaira, ett sagodjur (en chimär) sammansatt av lejon, get och orm.

Ju bättre metoder som forskarna får tillgång till för att upptäcka främmande celler bland kroppens egna, desto vanligare märker de att detta är.

– Vi hittar celler från modern hos mer än 20 procent av de personer som vi undersöker, där de äldsta är över 60 år gamla. Men då tittar vi bara i små blodprover, och jag är säker på att vi skulle hitta mikrochimerism hos i stort sett alla människor om vi gjorde mer omfattande undersökningar, säger J. Lee Nelson som är professor vid University of Washington i Seattle, USA, där hon har byggt upp en av de ledande forskargrupperna inom området.

Med hjälp av vävnadsprov – biopsier hos levande personer och autopsier efter dödsfall – har hon och hennes forskarkolleger konstaterat att de främmande cellerna inte bara cirkulerar i blodet, utan även kan växa in i olika typer vävnader och organ.

– Förutom blodceller kan vi se leverceller, insulinproducerande celler, immunceller och så vidare. Därför är det sannolikt stamceller som förs över, eftersom de kan anta så många olika skepnader, säger J. Lee Nelson.

Än så länge oklar funktion

Frågan är nu om de här främmande cellerna spelar någon viktig roll i kroppen, och i så fall vilken. Magnus Westgren, professor i gynekologi och obstetrik vid Karolinska Institutet i Huddinge, som har lett ett antal studier av mikrochimerism av barn, uttrycker det så här:

– Det verkar vara ett generellt fenomen som vi inte har känt till tidigare. Och det är sällan sådana generella fenomen saknar biologisk betydelse. Så mikrochimerism har sannolikt en viktig funktion i kroppen. Fast än så länge är den oklar.

J. Lee Nelson och hennes forskargrupp har studerat ett antal olika sjukdomstillstånd, bland annat autoimmuna sjukdomar som reumatism och diabetes. Deras slutsats är att dessa sjukdomar helt klart har ett samband med mikrochimerism – och att det kan vara på både gott och ont.

– Eftersom det är något som har levt kvar genom evolutionen och vi hittar det hos fullt friska män och kvinnor, så är jag övertygad om att fördelarna väger tyngre än nackdelarna. Men under vissa omständigheter tycks de här cellerna kunna bli en del av problemet, säger J. Lee Nelson.

Som exempel nämner hon att patienter med den autoimmuna bindvävssjukdomen sklerodermi, som kännetecknas av förhårdnader på hud och vissa inre organ, har fler främmande celler i sina drabbade områden än friska personer.

– Det intressanta är att symtomen påminner om så kallad graft-versus-host, vilket innebär att immunceller från transplanterade blodceller angriper sin nya värd. Och studier har visat att många av de främmande cellerna hos patienterna med sklerodermi uppträder som immunceller. Så det ligger nära till hands att misstänka att de bidrar till sjukdomsförloppet, säger J. Lee Nelson.

Men det finns även studier som antyder att främmande, mikrochimeriska immunceller i stället kan hjälpa kroppens immunförsvar – vid bröstcancer till exempel. Det är sedan länge känt att kvinnor som har fött barn löper en något mindre risk att drabbas av bröstcancer än barnlösa kvinnor. Två vanliga men hittills obekräftade teorier är att cellerna i bröstvävnaden mognar först efter en graviditet och att hormonnivåerna förändras på ett sätt som förebygger bröstcancer. Men hittills har ingen av teorierna fått tillräckligt stöd, så det saknas en hållbar förklaring till sambandet.

Celler från fostret till kvinnan

Mot den bakgrunden har J. Lee Nelson tillsammans med kollegan och cancerforskaren Vijayakrishna Gadi undersökt om det finns en koppling mellan bröstcancer och så kallad fetal mikrochimerism, det vill säga att celler förts över till kvinnan från fostret under en graviditet. Förra året gjorde de en första, mindre studie på 35 kvinnor med bröstcancer och 47 friska kvinnor, och resultatet visade sig ge stöd för teorin. De hittade fosterceller hos 43 procent av de friska kvinnorna, men hos bara 14 procent av de sjuka kvinnorna.

– Sambandet kvarstod även när vi uteslöt de kvinnor som hade behandlats med cellgifter, vilket annars skulle kunna förklara skillnaden. Därför antog vi att fostercellerna på något sätt bidrar till att skydda mot bröstcancer, säger Vijayakrishna Gadi.

I våras publicerade de en större, uppföljande studie av en ny grupp patienter. Där bekräftas resultatet.

Vijayakrishna Gadi förklarar hur han tror att fostrets celler kan skydda modern genom att jämföra med vad som kan ske vid transplantation av blodceller, vilket han arbetade med tidigare. Förutom det farliga fenomenet graft-versus-host finns en effekt som kallas för graft-versus-tumor. Den innebär att de transplanterade blodcellerna identifierar och hjälper till att attackera värdens tumörceller.

– Det är en mycket kraftfull mekanism som man vill uppnå när man transplanterar så kallade hematopoetiska stamceller till cancersjuka patienter. Vår teori är att fostercellerna kan ha en liknande effekt hos mamman. Man kan likna det vid att immunförsvaret får fler ögon, vilket ökar chansen att upptäcka blivande tumörceller, säger Vijayakrishna Gadi.

Mammans celler försöker hjälpa

Vid sklerodermi och bröstcancer är det fostrets celler i mamman som misstänks vara inblandade i sjukdomsförloppet – på gott och ont. J. Lee Nelson och hennes forskargrupp har även funnit tillstånd där moderns celler tycks spela en viktig roll hos barnet – också på gott och ont.

I en studie som publicerades förra året visar de att barn med typ 1-diabetes har högre halt av celler från sin mamma i blodet än friska barn. Vid närmare undersökning såg forskarna att cellerna från modern även har etablerat sig i barnens bukspottkörtel, där de producerar insulin. Eftersom typ 1-diabetes är en autoimmun sjukdom där kroppens immunförsvar dödar bukspottkörtelns insulinproducerande celler antog forskarna först att det var de främmande cellerna från mamman som retade barnets immunförsvar. Men de övergav den hypotesen när de såg att mammans celler tycktes dyka upp i bukspottkörteln först sedan sjukdomen pågått en tid.

– Då drog vi i stället slutsatsen att moderns celler försöker reparera den skadade vävnaden och att det är därför man hittar dem i bukspottkörteln, säger J. Lee Nelson.

Men mammans celler misstänks också kunna bidra till besvärliga tillstånd, till exempel juvenil dermatomyosit som också är en autoimmun sjukdom, med muskelsmärta och hudförändringar som typiska symtom.

Frågan är nu om den växande kunskapen om mikrochimerism kan användas för att förebygga och bota de sjukdomar där främmande celler tycks vara inblandade. Det som ligger närmast till hands, enligt J. Lee Nelson, är de tillstånd där fostrets celler bidrar till att göra mamman sjuk.

Användbart vid transplantationer

– Uppenbarligen klarar man sig bra utan sådana celler, vilket barnlösa kvinnor och män är exempel på. Så jag kan inte se att det skulle vara något större problem att försöka bli av med dem om de leder till sjukdom. Men att börja jaga de celler som vi har fått från vår mamma tror jag är betydligt mer problematiskt, för jag är säker på att de gör stor nytta eftersom förmodligen alla bär på dem.

Magnus Westgren på Karolinska Institutet håller med om att det är ett intressant område, men är betydligt mer avvaktande när det gäller att spekulera över eventuella framtida behandlingar. Han pekar i stället ut ett annat område där han tror att kunskapen om mikrochimerism kan komma till användning inom överskådlig tid, nämligen transplantationer.

– Vi vet redan att mamman är en bättre donator till sitt barn än pappan. Förklaringen kan vara just förekomsten av mikrochimerism och att mammans och barnets immunförsvar har lärt sig att inte reagera på varandra. Den kunskapen kan göra det lättare att hitta lämpliga donatorer, säger Magnus Westgren.