Brist på tarmslem hos patienter med ulcerös kolit

Ett speciellt slem skyddar insidan av tarmen från bakterier och mekaniska skador, något som F&F tidigare skrivit om. Det behövs också för att omsluta de restprodukter som ska transporteras ut. Slemmet bildas av bägarceller, där de klassiska bägarcellerna ser ut som vinglas. Hos dem samlas slem i själva kupan, medan cellens kärna finns längst ner på glasets stjälk. Malin Johansson, docent vid avdelningen för medicinsk kemi och cellbiologi vid Göteborgs universitet, studerar bägarceller och det slem som de tillverkar.

– Slemmet behövs för att skydda tarmen mot bakterier och vassa delar i maten. Det är ett dynamiskt system och jag anade redan för tio år sedan att det nog handlar om flera olika slags bägarceller, säger hon.

Misstanken väcktes då hon mätte hur snabbt olika bägarceller bildade slem. Hon såg att vissa behövde 7–8 timmar på sig för att skapa slemmet, medan andra bara tog två timmar på sig. Resultaten publicerade hon 2012 i PLOS. I en studie publicerad 2016 i Science, där Malin Johansson var medförfattare, visades att det fanns bägarceller som använde slem för att aktivt försvara tarmen mot bakterier.

– De kunde mycket snabbt bilda massor av slem som de vräkte ut mot bakterierna så att de sköljdes bort, säger hon.

Analyserade nästan 10 000 celler

I den nu aktuella studien ville forskarna reda ut vilka slags bägarceller som förekommer i tarmen och började med att studera tarmvävnad från friska möss.

Bägarceller bildar proteinet MUC2 (mucus är slem på engelska) och forskarna analyserade drygt 6 000 celler i tjocktarmen och 3 550 i tunntarmen, för att i detalj se vilka proteiner som varje MUC2-bildande cell tillverkade. Sammantaget gick bägarcellerna att dela upp i nio olika varianter, baserat på cellernas respektive proteinprofiler.

– Vi kunde även se att det bildas bägarceller av en icke-klassisk typ, vilket kan visa på att de har funktioner man inte räknat med, säger Malin Johansson.

Brist på vissa bägarceller ledde till hål i slemlagret

Den del av slemmet som är mest ogenomträngligt bildas av celler som sitter i körtlar i tarmen, så kallade kryptor. På slemhinnans yta, mellan kryptorna, finns i stället en speciell slags bägarceller som bildar poröst slem.

– Dessa ytbägarceller skiljer sig även i hur de ser ut, då de är mer långsmala, säger Malin Johansson.

Hos möss med symtom som liknar den inflammatoriska tarmsjukdomen ulcerös kolit fungerade inte dessa ytbägarceller. Forskarna undersökte även bitar av tarm från personer med ulcerös kolit (se faktaruta). Också hos dem var det brist på ytbägarceller.

– Det intressanta var att denna typ av bägarceller saknades både hos patienter med pågående skov, och de som för tillfället var symtomfria. Det tyder på att dessa bägarceller stöts bort för tidigt, vilket i sin tur resulterar i ett skadat slemskydd, säger Malin Johansson.

De hål som då bildas i slemlagret innebär att tarmens insida exponeras för bakterier (se mikroskopibild nedan). Resultaten publiceras i Science.

Kunskap om bägarceller kan ge framtida läkemedel 

I ett nästa steg vill forskarna undersöka vävnad från fler patienter än de fjorton de hittills tittat på.

– Corona satte stopp för det, men vi hoppas få tillgång till prover från våra kolleger på sjukhuset så snart situationen lugnat sig, säger hon.

Malin Johansson poängterar att hon är grundforskare, men att bättre kunskap om hur bägarceller bildar olika slags slem kan bidra till framtida läkemedel mot ulcerös kolit.

– Vi behöver förstå de detaljerade biokemiska processerna för att kunna göra intelligenta gissningar om hur det ska gå att påverka situationen vid ulcerös kolit. Exempelvis kan man tänka sig att med små molekyler förhindra att bägarcellerna dör, eller att stimulera kvarvarande bägarceller att bilda mer slem. Men än så länge har inte läkemedelsföretagen fått upp ögonen för tjusningen med tarmslem, säger hon.