​Blockering av poriner kan stoppa bakteriespridning

I framtiden kan det bli möjligt att förhindra bakterier från att föröka sig genom att stoppa deras upptag av näringsämnen via så kallade poriner. Det visar Mari Bonde i den avhandling som hon försvarar vid Umeå universitet den 8 maj.

– Det är viktigt att ta reda på porinernas betydelse och om de är essentiella för att bakterierna ska kunna leva och föröka sig. Min forskning tar dels upp hur bakterier använder poriner för näringstillförsel och dels hur poriner kan hjälpa bakterier att sprida sig i kroppen genom att binda till olika celler. Ett eventuellt framtida läkemedel där man angriper dessa poriner skulle kunna förhindra bakteriens spridning och möjlighet att tillgodogöra sig näring, säger Mari Bonde, doktorand vid Institutionen för molekylärbiologi.

Poriner är proteinmolekyler som sitter i det yttre membranet hos bakterier. Det Mari Bonde har studerat är strukturer och funktion hos två poriner som påverkar utbredningen av den fästingbundna sjukdomen Lyme borrelios.

Studierna visar att porinerna P13 och P66 kan bilda stora proteinkomplex i membranet hos bakterien Borrelia burgdorferi. Proteinkomplexen bildar kanaler som kan ombesörja upptaget av många olika näringsämnen. Porinet P66 har förutom porinfunktionen även en vidhäftningsfunktion som gör att det kan binda så kallade integriner som sitter på olika typer av celler i vår kropp, exempelvis immunceller och epitelceller i blodkärl och vävnader. 

Mari Bonde visar att den integrinbindande funktionen hos P66 var speciellt viktig för att bakterierna skulle ta sig ut från blodkärlen till vävnaderna och spridas vid en infektion. Eliminering av P66 orsakade bland annat att uttrycket av ett annat vidhäftningsprotein hos bakterien ökade. Förändringen i uttryck av vidhäftningsproteinet var en följd av P66-eliminering och mest troligt ett sätt för bakterierna att komplettera den förlorade integrinbindande funktionen av P66. Enligt Mari Bonde stärker resultaten uppfattningen om hur viktig den integrinbindande funktionen är hos P66.

Borreliabakterier skiftar mellan olika värdar som fästingar och däggdjur i sin livscykel och även mellan olika typer av vävnader i våra kroppar. Skiftningarna kan leda till variationer i när det gäller osmotiskt tryck på bakterierna. Det är ett förhållande som poriner i andra bakterier visats vara involverade i reglering av och skyddet mot. Denna funktion kunde inte ses hos porinerna P13 och P66. Däremot kunde Mari Bonde visa att Borreliabakterier uppreglerade transkriptionen av två så kallade paraloger till P13 vid hyper-osmotisk stress. Borreliabakteriens användning av dessa paraloga proteiner har tidigare ansetts ske enbart i frånvaro av ett funktionellt P13 protein. Nu visade det sig att P13-paraloger har en egen funktion även i närvaro av P13, nämligen att vara involverade i regleringen av hyperosmotisk stress och därmed skydda bakterierna i denna stressituation.

Avhandlingen är publicerad digitalt

Mari Bonde är född och uppvuxen i Närpes, Finland. Hon flyttade till Umeå för att studera molekylärbiologi och fortsatte därefter som doktorand på institutionen för molekylärbiologi.

För mer information om avhandlingen, kontakta gärna:

Mari Bonde
Telefon: 073-829 67 48
E-post: mari.bonde@molbiol.umu.se

Porträttfoto för nedladdning

Fakta: Poriner
En porin är ett typ av protein, som bildar kanaler genom olika bakteriers cellmembran. Poriner förser bakterier med olika näringsämnen och vatten. Det finns många typer av poriner, de ser olika ut beroende på vilken bakterie de bidrar till.

Fakta: Lyme borrelios
Borreliainfektion är snarast ett sjukdomskomplex, som ger symtom i hud, leder och centrala nervsystemet. Efter fästingbettet som sprider sjukdomen utvecklar sig en ringformad rodnad på platsen för bettet. Efter en inkubationstid på mellan några veckor till månader kan utstrålande smärtor, ansiktsförlamning, och hjärnhinneinflammation utvecklas som symtom på sjukdomen.

I Sverige sprids sjukdomen mest i södra och mellersta delarna av landet, och längst Östersjö- och Bottenhavskusten. Sjukdomen behandlas med antibiotika. En obehandlad sjukdom kan självläka men lämna bestående skador i huden eller i centrala nervsystemet.

Om disputationen:

Fredagen den 8 maj försvarar Mari Bonde, Institutionen för molekylärbiologi, sin avhandling med titeln: Struktur och Funktion av Borrelia burgdorferi porinerna, P13 och P66. (Engelsk titel: Structure and Function of the Borrelia burgdorferi Porins, P13 and P66). Opponent: Melissa J Caimano, PhD, Assistant professor, Medicine, University of Conneticut Health Center, USA. Huvudhandledare: Sven Bergström.

Disputationen äger rum kl. 13.00 i rum E04, byggnad 6E, Norrlands universitetssjukhus.