Söker bot mot inflammationer

En inflammation skyddar organismen vid en infektion men kan samtidigt förvärra förloppet för kroniska sjukdomar. Andrea Puhar försöker förstå mekanismerna för att hitta botemedel mot inflammationssjukdomar.

Andrea Puhar

Doktor i molekylärbiologi

Wallenberg Academy Fellow 2015

Lärosäte
Umeå universitet

Forskningsområde
Sambandet mellan inflammation, infektion och extracellulärt ATP

Andrea Puhar har tagit en paus från sina flyttkartonger. Veckan innan var hon i Graz, Österrike, och packade, nu håller hon på att göra sig hemmastadd i Umeå.

Vägen dit har gått genom flera länder, språk och kulturer.

Hon föddes i Graz och växte upp i Lugano i Schweiz. Flyttade till Zürich efter gymnasiet för att läsa biologi och disputerade i Padua, Italien. Som postdoktor på Institut Pasteur i Paris, Frankrike, blev hon intresserad av infektioner i mag- och tarmkanalen. Hon fortsatte till institutionen för gastroenterologi vid universitet i Aachen, Tyskland, där hon samarbetade med forskande läkare i ett halvår.
– Genom att undersöka hur människor klarar av infektioner hoppas jag kunna förstå vad som händer och försöka hitta läkemedel mot inflammationer, speciellt kroniska inflammationer, berättar Andrea Puhar.

Molekyl som signalerar fara

Andrea Puhar och hennes forskargrupp koncentrerar sig på det komplicerade sambandet mellan inflammation och infektion samt varningsmolekylen ATP.
När vi drabbas av en infektion kan kroppen försöka döda bakterierna med en inflammation. Det är en komplex reaktion, som kroppen sätter igång för att bli av med angripna vävnader och påbörja en läkningsprocess.
Men proceduren är inte alltid av godo, eftersom inflammationen kan påskynda utvecklingen för kroniska tillstånd. Allergier, cancer och typ 2-diabetes är exempel på sjukdomar, som ofta drabbas av inflammationer.
Andrea Puhar har upptäckt att adenosintrifosfat, ATP, har en nyckelroll i inflammationer orsakade av infektioner.
ATP är en viktig byggsten vid syntesen av DNA och RNA. ATP är också den huvudsakliga energikällan i en cell.

ATP kan enligt läroböckerna inte passera genom cellmembranet. Andrea Puhar har dock visat att tarmceller utsöndrar ATP om de infekteras av bakterier med smittämnen. När ATP-molekylerna befinner sig utanför cellen fungerar de som varningssignaler för att avslöja ett pågående angrepp.

Reaktionen kan bli kraftig.
– Om ATP är närvarande i en infektion blir det inflammatoriska svaret omfattande, konstaterar Andrea Puhar.
Sjukdomsalstrande bakterier gör i sin tur allt för att klara sig. Vissa kan till och med stoppa utsöndringen av ATP.
– Det leder till att inflammationen blir mindre och bakterien överlever, förklarar Andrea Puhar.
 

Hoppas hitta botemedel

Forskargruppen vill veta exakt hur ATP agerar utanför cellen under en infektion.
Undersökningarna genomförs omväxlande i provrör och djurmodeller.
– Vi studerar hur utsöndringen av ATP regleras, hur sekretionen börjar och hur den senare stoppas. Vi vill också veta hur öppnandet och stängningen av en cell är aktiverad. Om man kan kontrollera det kan man kontrollera inflammationen, säger Andrea Puhar.
Hon hoppas att kunskapen om mekanismerna ska bidra till att utveckla nya läkemedel som förhindrar utsöndringen av ATP och dämpar det inflammatoriska svaret.
– Vi kommer att studera hur olika sjukdomsalstrande bakterier som orsakar utsöndring av ATP själva hanterar de höjda ATP-nivåerna för att överleva under en inflammation. Vi vill också veta hur nyttiga bakterier i vår normala tarmflora hjälper oss att kontrollera extracellulära ATP-nivåer i tarmen och förebygger sjukdom. Mag-tarmkanalen är vårt undersökningsområde, men jag tror att processerna är likartade i alla kroppens celler, säger hon.

”Jag är väldigt tacksam över utnämningen till Wallenberg Academy Fellow, eftersom jag kan anställa fler medarbetare och erbjuda goda möjligheter till utveckling.”

Livet utanför labbet

Andrea Puhar startade sommaren 2015 sin första forskargrupp på Laboratoriet för molekylär infektionsmedicin, MIMS, vid Umeå universitet.  Bara några månader senare utsågs hon till Wallenberg Academy Fellow 2015. Ändå blir hon förvånad över kommentarer om att det var raskt marscherat.

– Det kan aldrig gå nog fort för mig. Om jag hade mer tid skulle jag jobba mer, säger hon.
Andrea Puhar försöker hitta olika kompetenser till sin forskargrupp. Hon är inte heller rädd för att anställa masterstudenter, även om det innebär ett merarbete att instruera kolleger som är i början av sin karriär.
– I dag är vi fem personer i gruppen. Under projekttiden kommer vi att växa till åtta, berättar hon.
Andrea Puhar tycker att det är lätt att motivera nya medarbetare att söka till MIMS i Umeå. Här finns utrustning, kunskap och etablerade forskare, som samverkar på olika sätt.
– Jag kände mig också väldigt välkommen. Människor är öppna och vänliga och har fått mig att känna mig hemma, berättar hon.
På en whiteboard i tjänsterummet har Andrea Puhar listat utflyktsmål som kolleger har föreslagit. Skogsstigar, byggnadsminnen och badstränder i Umeås omgivningar.
– Jag jobbar många timmar under veckorna och försöker göra något annat under helgerna, berättar hon.
I Paris brukade hon gå på museer när hon var ledig, i Umeå njuter hon av närheten till naturen.
– Jag tycker om att vandra och att springa. På vintern åker jag skidor. Det måste finnas ett liv också utanför labbet, säger hon.
 

Text Carin Mannberg-Zackari
Foto Magnus Bergström