Herbert Prisen 2007

Forskning kan betyde helbredelse af cystisk fibrose

Heidi Vinther, biologistuderende på Syddansk universitet

Forskere på Syddansk Universitet i Odense har opdaget hidtil ukendte ligheder mellem slimhinder i mennesker og fisk. Opdagelsen kan bruges til at forstå og eventuelt helbrede patienter med cystisk fibrose, kronisk bronkitis, -astma og mavesår.

Der er den lyd igen. Vækkeurets konstante kimen kalder virkeligheden frem. Klokken er kun seks om morgenen. Erik sukker og vender sig om på den anden side. Pludselig bliver han overmandet af et hosteanfald, der gør ham helt vågen. Hver morgen står Erik op kl. seks for at løbe en tur, inden han skal på arbejde. Morgenturen er en slags livsforsikring. Den skal sikre, at hans krop er i ordentlig form, dén dag han bliver nødt til at få nye lunger som følge af sin sygdom. Erik Wendel er 43 år og lider af den uhelbredelige sygdom cystisk fibrose.

Ny indsigt i en slimet verden

Ny forskning på Syddansk Universitet kan måske i fremtiden hjælpe Erik Wendel og andre patienter med cystisk fibrose. Knud Ladegaard Petersen er med i en forskergruppe, der har opdaget, at det ydre slimlag på almindelige ørreder har store ligheder med det slimlag, der findes i vores lunger. Ligheden gælder både med hensyn til dannelse, opbygning, og indholdsstoffer. ”Det vil sige, at fisk kan bruges som modelorgansime” udtaler forsker Knud Ladegaard Petersen. Ud fra dem kan forskerne få en idé om, hvad der sker i menneskets slimhinder under sygdom. ”Det er en vigtig opdagelse, da man mangler en model med hensyn til at se på slimhinder” siger Knud Ladegaard Petersen. I dag ved man, at den tykke slim i lungerne, som er karakteristisk for cystisk fibrose, skyldes en fejlfunktion i en ion-pumpe placeret i slimhindens cellevæg. Den samme pumpe findes også i slimhinden i ørredens gæller, hvor den regulerer blodets og slimets indhold af ioner. Ved at studere ørreders slimhinder har forskerne en mulighed for at forstå funktionen bag cystisk fibrose og måske finde en måde at helbrede sygdommen på.

Slimhinderne afslører deres hemmeligheder

”I dag kendes der generelt meget lidt til vores slimhinder,” siger Knud Ladegaard Petersen og fortsætter:

”det skyldes primært, at de er svære at studere, da de er placeret indvendigt og på meget svært tilgængelige steder. For eksempel i luftvejen, lungerne eller i mavesækken”. Dette problem løser den nye erkendelse af, at det er muligt at sammenligne slimhinder fra to forskellige organismer. Den primære forskel mellem slimhinden i fisk og mennesker er, at slimhinden i fisk er placeret udvendigt og ikke inde i organismen. Derved har forskerne mulighed for direkte at undersøge slimhindens funktion, både når den er rask, men også når den er syg. Den opnåede viden fra fiske slimhinden kan bruges som model for, hvad der sker i mennesker. Forskerne kan påvirke fiskeslimhinden og således genskabe forhold, der findes ved forskellige sygdomme hos mennesker. Det betyder, at man kan se på, hvad der skal til for at afhjælpe fejlfunktioner og helbrede sygdomme.

Figur 1 Kronisk bronkitis. Forskellige sygdomme der opstår på grund af en fejlfunktion i slimhinden. Disse sygdomme kan derfor have glæde af den nye opdagelse på Syddansk Universitet

Fisk svarer på spørgsmål

Slimhinden er en struktur, der findes i mange variationer og med et utal af funktioner, afhængig af hvilke organismer man ser på, og hvor den er placeret i organismen.

”Slimhinden er et system, der er utrolig dynamisk og som ændrer sig efter behov fra omgivelserne” fortæller forsker Knud Ladegaard Petersen. Som eksempel på slimhinders forskellige funktioner kan nævnes: beskyttelse i mavesækken, luftoptagelse i lungerne, fødefangst eller bevægelse. Trods disse indbyrdes forskelle er det alligevel muligt at sammenligne slimhinder, der stammer fra to forskellige organismer, forklarer Knud Ladegaard Petersen. Det skyldes, at slimhinden er en meget gammel og helt grundlæggende opfindelse. Slimhinden opstod meget tidligt i udviklingshistorien før alle de forskellige organismer, som vi kender i dag. Det betyder, at slimhindens opbygning, struktur og indhold har fulgt med i udviklingshistorien i alle de forskellige retninger, som livet har udviklet sig i. Derved er alle de basale træk ens. Dette er grunden til, at man direkte kan sammenligne slimhinder fra to så forskellige organismer som fisk og mennesker.

Ud over muligheden for at sammenligne slimhinder fra fisk og mennesker, er der også en anden fordel ved at se på fisk. Fisk er nogle gamle organismer, der har eksisteret meget længere end pattedyrene og dermed mennesket. Man må derfor formode at fiskene, i kraft af at de har eksisteret i længere tid, er nået længere i deres tilpasning til at håndterer forskellige problemer. Forskning i fisks slimlag viser, at deres slim med tiden bliver mere tyktflydende og dårligere til at dræbe bakterier. Det er præcist det samme, man ser ved cystisk fibrose. Fiskene kan i modsætning til patienter med cystisk fibrose forny deres gamle og ødelagte slimlag og således danne et nyt og friskt. Hvis forskerne kan finde ud af, hvordan fisk er i stand til at kontrollere deres slimlag, kan denne viden måske overføres til mennesker med cystisk fibrose. Det kan afhjælpe deres primære problem, som er, at de har svært ved at bekæmpe bakterier på grund af slimets tykkelse.

Flere kan have glæde af forskningen

Det er ikke kun folk med cystisk fibrose, der kan have glæde af de nye opdagelser på Syddansk Universitet. Folk med kronisk astma, kronisk bronkitis eller mavesår kan ligeledes få gavn af den nye forskning. Sygdommene har alle det tilfælles, at de skyldes en fejl i en eller flere slimhinder. Ved kronisk astma og kronisk bronkitis er det slimhinderne i luftvejen, der er et problem, mens det ved mavesår er slimhinden inde i mavesækken, der er beskadiget. Endda noget så almindeligt som en løbende næse kan tilbagevises til vores slimhinder. Når næsen løber, er det en reaktion på at et skadeligt stof for eksempel en bakterie prøver at trænge ind i kroppen. Slimhinden virker som kroppens første forsvar og reagerer ved at producere en masse væske, der skal bruges til at skylle den ubudne gæst væk. Herved forhindres indtrængeren i at komme i kontakt med selve kroppen. ”Da slimhinden er meget vigtig for vores sundhed, er det bemærkelsesværdigt, at der mangler en eksperimentel model for den” siger Knud Ladegaard Petersen og afslutter med et smil ”hvis fiskene holder hvad de lover, betyder det, at forskning på området kan accelerere”