Det foregår en kontinuerlig kamp om jern mellom dyr og bakterier. En ny mekanisme som er utviklet for å begrense jerntap til mikroorganismer, er nå identifisert.

Trude Flo har identifisert en viktig jernbevarende mekanisme. Foto Jørn Stefanussen

Bakterier har flere måter å tilegne seg jern på, blant annet ved hjelp av sideroforer. Disse molekylene binder jern med høy affinitet og kan stjele jern som er bundet til jerntransporterende proteiner som transferrin.

I en flernasjonal studie med en norsk førsteforfatter vises det nå at mus har et protein, lipokalin 2, som begrenser jerntilgangen til bakterier (1). Forfatterne viser at lipokalin 2 hemmer veksten av sideroforproduserende bakterier ved at det binder sideroforer. Ved bakteriell infeksjon øker konsentrasjonen av lipokalin 2 i serum. I en transgen musemodell uten lipokalin 2-genet, var bakterieveksten langt høyere enn i kontrollmus og resulterte i økt dødelighet.

– En forbindelse mellom jern og infeksjon har vært kjent lenge. Allerede på 1800-tallet advarte Trousseau studentene mot å gi jerntilskudd til pasienter med latent tuberkulose i fare for at sykdommen skulle blusse opp igjen, forteller forsker Trude Flo ved Institutt for kreftforskning og molekylær medisin, NTNU.

– I tillegg til å definere funksjonen til et protein som har vært kjent i over 20 år, har vi avdekket en ny måte immunforsvaret bruker til å sulte bakteriene for jern. Vi jobber nå med å finne hvilke bakteriearter som er følsomme for lipokalin 2, og dermed ved hvilke infeksjoner lipokalin 2 utgjør et forsvar. Denne informasjonen vil være avgjørende for mulig bruk av lipokalin 2 som antibakterielt medikament. En «familie» av sideroforbindende proteiner med overlappende spesifisitet kan slik tenkes å danne utgangspunkt for utvikling av nye antibiotika, sier Flo.

Artikkelen ble publisert i det prestisjetunge tidsskriftet Nature 16.12. 2004. Mer informasjon om tidsskriftet finnes på www.nature.comTrykt med tillatelse fra Nature, opphavsrett (2005) Macmillan Publishers.

Å få en artikkel på trykk i Nature er en bragd som blir lagt merke til.

Trude Flo er biokjemiker og disputerte i 2001. Som postdoktorstipendiat hadde hun et forskningsopphold i Seattle der hun utførte arbeidet bak artikkelen i Nature. De øvrige sju forfatterne er fra USA og Japan. Artikkelen omtales som et gjennombrudd (1).

– Lipokalin 2 virker ikke antibakterielt mot alle typer bakterier. Vi ønsker derfor å finne ut ved hvilke infeksjoner lipokalin 2 kan ha effekt, og starter med infeksjoner forårsaket av intracellulære bakterier. I samarbeid med Pål Aukrust og Stig Frøland ved Rikshospitalet vil vi studere mykobakterieinfeksjoner med fokus på HIV/AIDS-pasienter, sier Trude Flo.

– Vi vil også utrede hvordan opptak og transport av lipokalin 2 skjer i makrofager, immunceller som er sentrale ved medfødt immunitet og som selv blir infisert av mykobakterier. Dette er viktig for å forstå hvordan proteinet virker, og nødvendig dersom lipokalin 2 tenkes brukt i terapeutisk sammenheng.

Flo arbeider til daglig som forsker ved Toll-gruppen, Institutt for kreftforskning og molekylær medisin, NTNU, som ledes av Terje Espevik. Gruppen består av om lag 15 personer og arbeider med medfødt immunitet og infeksjonsforsvar. Les mer her: www.medisin.ntnu.no/ikm/MTFSNord.html