Vid en hjärtinfarkt kan vi förlora så mycket som en miljard hjärtceller. I stället för friska celler bildas ett ärr på hjärtat som gör vävnaden mindre flexibel. Ett hjärta med stora ärr får svårt att slå regelbundet vilket kan leda till hjärtsvikt.

Även revbenssalamanderns hjärta får ett ärr efter en infarkt. Men snart omvandlas ärret till friska celler och hjärtat kan slå lika starkt som tidigare. Salamanderns förmåga att återskapa vävnader och hela kroppsdelar har varit känd sedan länge. Få har dock gått på djupet bland gener och proteiner för att verkligen förstå vad som styr denna förmåga.

– De senaste 20 åren har kunskapen kring regeneration av hjärtceller ökat explosionsartat, men de allra flesta har fokuserat på zebrafisken och den skiljer sig rätt mycket från oss människor. Salamandern är svårare att arbeta med men vi tror att den kan ge ny kunskap som också kan överföras på människa, säger Elif Eroglu.

Hennes starka intresse för just hjärtat och hjärtats celler kommer från en personlig upplevelse när hon var yngre. Redan i femtioårsåldern fick hennes farfar en hjärtinfarkt som tragisk nog tog hans liv.

– Hjälplösheten jag kände i att plötsligt förlora en närstående har jag alltid burit med mig sedan dess. Som doktorand arbetade jag med hjärntumörer men mitt mål har alltid varit att kunna skapa nya hjärtan, säger Elif Eroglu.

Hjärtat i fokus

Vid Karolinska Institutet finns faktiskt flera forskargrupper som arbetar med salamandern. Vissa undersöker cellerna i bland annat ryggmärg och hjärna, medan Elif Eroglu har hjärtat i fokus.

– Tillsammans kan vi verkligen flytta gränserna för vad vi vet. I dag kan vi följa hjärtcellernas förnyelse med hjälp av avancerade avbildningstekniker och det är verkligen fascinerande att se, säger hon.

Såväl människans som salamanderns hjärtvägg är uppbyggd av tre tydliga vävnadslager med olika egenskaper och funktioner. För närvarande är det yttersta lagret, epikardiet, som främst intresserar Eroglus forskargrupp. Epikardiet bildar en barriär som skyddar hjärtat från omgivningen.

– När salamandern får en skada på hjärtat aktiveras cellerna i det yttre lagret och får förmågan att återskapa döda celler. Samtidigt vandrar progenitorceller till skadan från detta yttre lager.

Stamcellerna som når det skadade området bildar ett cellkluster som kan bidra till att återskapa trasig vävnad. Nu försöker forskargruppen att skapa liknande kluster med hjälp av mänskliga hjärtceller. Försöken görs i labbet med hjälp av organoider i form av miniatyriserade hjärtan. Men att förstå vad som styr klusterbildningen är inte enkelt.

–  När vi jämför generna som uttrycks i hjärtcellerna hos salamander respektive människa så verkar det vara desamma. Därför behöver vi ta hänsyn bland annat till immunsystemets inverkan för att verkligen förstå vad som händer.

Sex gånger mer DNA

Salamanderns DNA är mer än sex gånger så stort som vårt eget. Vissa forskare menar att det är förklaringen till deras regenerationsförmåga. Andra anser att även vi har haft förmågan att återskapa celler och vävnad men att evolutionen prioriterat utvecklingen av ett starkt immunsystem. 

För mig är det viktigt att sträva mot en mångfald av människor i min forskargrupp. Människor från olika platser på jorden tenderar att ha olika perspektiv och infallsvinklar på samma frågor. Det stärker forskningen. 

– Vi har inga svar på dessa frågor och de är också mycket svåra att undersöka. Något som vi har upptäckt är att cellerna hos salamandern fäster vid varandra och interagerar på andra sätt än hos oss människor.

Här har forskargruppen funnit ett protein som kan leda vägen. Proteinet finns hos båda arter men är cancerdrivande hos människa.

– En ytterligare skillnad mellan oss är att ärrvävnaden hos salamandern har en bikakeliknande struktur. Bikakestrukturen är väldigt stabil och kan bidra till en sorts byggställning som gör det lättare att återskapa nya vävnader.

Bland det som Elif Eroglu hoppas nå fram till inom ramen för anslaget Wallenberg Academy Fellow är en slags karta som kan beskriva hur ärrvävnad kan bidra till nya friska hjärtceller.

Tvärvetenskapen viktig

Forskningen är starkt tvärvetenskaplig och i hennes grupp finns allt från beräkningsbiologer till molekylärbiologer men även ingenjörer.

– När jag arbetade som postdoktor så slog det mig att vi forskare ofta går i varandras fotspår. Mitt mål är att hela tiden tänka tvärvetenskapligt. När det gäller hjärtat så är det ju i grunden en slags pump. Och vilka förstår den tekniken bättre än ingenjörer?

Särskilt som ung forskare i karriären är det lätt att låta sig uppslukas av arbetet. Men snett lutade mot en vägg på Elfi Eroglus kontor står ett par längdåkningsskidor. Även om hon växte upp i den snöfria megastaden Istanbul så har hon hittat ett nytt fritidsintresse i skidåkningen. Familjen besöker ofta fjällanläggningen Funäsdalen.

– Nu åker vi dit rätt ofta och där upptäckte jag hur avslappnande det är att åka skidor. Att röra sig i naturen är ett effektivt sätt att slippa tänka på forskningen för en stund.

Text Magnus Trogen Pahlén
Bild Magnus Bergström