Njurforskare kartlägger cellblåsor och andra skadliga mekanismer

Hur går det till när njurarna skadas av inflammationer och bakterieinfektioner? Diana Karpman kartlägger mekanismerna och letar efter sätt att stoppa skadorna. Målet är att rädda patienter från dialys och transplantationer.

Diana Karpman

Överläkare och professor i pediatrik

Wallenberg Clinical Scholar 2016

Lärosäte:
Lunds universitet

Forskningsområde:
Njurskadande mekanismer vid infektion och inflammation

Diana Karpman var precis färdigutbildad läkare när hon tjänstgjorde på sjukhuset en julafton och fick in ett mycket sjukt barn. Det var en flicka som hade infekterats av EHEC, en potentiellt livsfarlig typ av kolibakterier, och utvecklade njursvikt. Hos en del patienter leder det till så svåra njurskador att det krävs dialys eller en njurtransplantation.

– Jag kände att det borde ha funnits ett sätt att rädda det här barnets njurar. Jag trodde att det helt enkelt fanns något som jag inte kände till ännu, säger Diana Karpman.

Så hon började läsa på om EHEC-infektioner och njursvikt. Men efter att ha plöjt hundratals vetenskapliga artiklar kunde hon konstatera: Det var faktiskt ingen som visste exakt hur det gick till när bakteriernas gift nådde och skadade njurarna. Diana Karpman beslöt sig för att själv börja forska i saken.

Blåsor av cellmembran centralt i forskningen

I dag leder hon en forskargrupp på närmare 15 personer, en av de största i Norden med inriktning på njursjukdomar. Hon har också grundat Skånes universitetssjukhus verksamhet kring barns njursjukdomar, som tar emot över tusen patienter varje år.

Som Wallenberg Clinical Scholar ska Diana Karpman fortsätta sin kartläggning av mekanismerna bakom njurskador, och hitta sätt att förhindra skadorna. Det skulle rädda många patienters njurar.

Centralt för forskningen är något som kallas mikrovesikler, ett slags små blåsor av cellmembran som knoppas av från cellerna och som kan bära saker både på utsidan och insidan. För kroppen är det här ett sätt att sköta transporter mellan cellerna, och förmodligen också att ”städa” cellerna från skadligt innehåll.

”Att blir utsedd till Wallenberg Clinical Scholar betyder allt! Det är hedrande, ett fantastiskt anslag som inger känslan att man kan följa precis den intressanta forskningslinje man vill driva. Dessutom är det en bekräftelse på att någon annan tycker att man har tänkt i bra banor.”

Bakteriellt gift och blodproppar i njurarna

Vid EHEC-infektioner infekterar bakterierna celler i tarmens slemhinna och frigör ett gift kallat Shigatoxin. Det drabbar såväl tarmslemhinnan som blodkärlen och blodet, främst trombocyterna, som ibland kallas blodplättar.

– När giftet kommer in i trombocyterna knoppar de av mikrovesikler som innehåller giftet, och en del ämnen som kan orsaka inflammation. Det här är säkert en cellbevarande mekanism – för blodcellerna. Men tyvärr drabbar det andra celler, säger Diana Karpman.

Hennes forskning har visat att giftet och de inflammatoriska ämnena färdas med mikrovesiklerna till njurarna. Där tas de upp av njurcellerna som skadas och dör, av giftet och av inflammationen. De giftbärande blodplättarna klumpar dessutom ihop sig onormalt mycket, vilket kan leda till blodproppar som skadar njurarna.

Nu vill Diana Karpmans forskargrupp hitta sätt att hindra mikrovesiklerna från att tas upp.

Inflammation kan spridas med vesiklerna

Även cellerna i njurarnas blodkärl verkar bilda betydelsefulla mikrovesikler. Diana Karpman och hennes medarbetare har ett flödessystem på labbet som är byggt som ett ”låtsaskärl”, täckt med samma sorts celler som täcker blodkärlens insida.

Där kan de låta blod eller plasma flöda igenom i bestämd hastighet och studera vad som händer med cellerna. När forskarna testade plasma från patienter med kärlinflammation i njurarna, så kallad vaskulit, visade det sig att något i plasman får cellerna i kärlet att släppa ut mikrovesikler. Det verkar leda till att inflammationen förvärras och sprids.

Vesiklerna bär nämligen molekyler på sin yta som aktiverar immunförsvaret, så att inflammationen blir ännu kraftigare. Molekylerna kan också lossna från de cirkulerande vesiklerna och sätta sig på celler som vesiklerna möter. Då uppstår inflammationshärdar kring nya celler i kroppen.

– Nu har vi funnit ett sätt att blockera frisättningen av mikrovesikler. Kanske kan det utvecklas vidare till en behandling för kärlinflammation, säger Diana Karpman.

Kliniskt arbete inspirerar och ger forskningsmaterial

Utöver mikrovesiklerna studerar Diana Karpman andra mekanismer som kan leda till inflammation och blodproppar i njurarna.

En vecka i månaden arbetar hon på kliniken med njursjuka barn. Då har hon precis samma uppgifter som alla andra läkare. Samtidigt samlar hon idéer till sin forskning. Flera av hennes forskarkollegor arbetar också som läkare, och när det är dags för forskargruppens veckomöte i labbet promenerar gruppmedlemmar från klinik till labb genom de glasgångar som binder samman byggnaderna på sjukhusområdet i Lund.

– På mötena sitter vi här hälften i läkarrock, hälften i vanliga kläder. Närheten till patienterna är jätteviktig. Vi vet precis vilka som kommer in, vi ser när någon dyker upp som är relevant för vår forskning. Och vi har gott om patientprover.

Även om Diana Karpmans specialitet är njursjuka barn, är många av de sjukdomar som hon arbetar med lika relevanta för vuxna.

– Att vi studerar sjukdomarna hos barn beror helt enkelt på att det är de patienter vi har. Sedan hoppas jag naturligtvis att resultaten i slutänden hjälper så många som möjligt, säger Diana Karpman.

Text Lisa Kirsebom
Bild Magnus Bergström