Sukker giver bakterier og virus adgang til cellerne. Nu vil forskerne forstå hvordan

Sukker er ikke kun noget, du spiser. Tværtimod er sukker en af de hyppigst forekommende molekyler i naturen, og alle celler i kroppen er dækket af et tæt sukkerlag, som beskytter cellerne mod angreb fra bakterier og vira. Faktisk er det op mod 80 procent af alle virus- og bakterieinfektioner, som binder sig til sukkerstofferne på ydersiden af vores celler.

Sukker er endda så vigtigt, at man i videnskaben omtaler det som den tredje af livets byggeklodser efter DNA og protein. Således opdagede man også i efteråret, at spikeproteinet i coronavirus har brug for et bestemt sukkerstof for at kunne binde sig effektivt til vores celler.

Nu er samme forskerhold klar med et nyt studie, der går et spadestik dybere i forståelsen af de receptorer i cellerne, som sukkerstofferne og dermed bakterier og vira binder sig til.

”Vi har karakteriseret, hvordan sukrene binder til og aktiverer de såkaldte Siglec-receptorer, som regulerer immunitet. Receptorerne spiller en stor rolle, da de giver immunsystemet besked om at blive dæmpet eller aktiveret. Dette har stor har betydning ved autoimmune sygdomme,” siger førsteforfatter post doc Christian Büll fra Copenhagen Center for Glycomics (CCG) på Københavns Universitet.

Sukkerstoffernes unikke sprog

Når immunsystemet får forkerte signaler, kan man udvikle autoimmune sygdomme, hvor immunsystemet angriber sig selv. Siglec-receptorerne modtager signaler via sukkerstoffet sialsyre, et kulhydrat, der typisk afslutter sukkerkæderne på overfladen af vores celler. Når Siglec receptorer møder de rette sukkerkæder får immunsystemet besked om, hvorvidt det skal dæmpes eller aktiveres.

”I det nye studie har vi skabt et cellebibliotek, som kan bruges til at undersøge, hvordan de forskellige sukre binder sig til og interagerer med receptorerne. Det har vi gjort ved at skabe titusinder af celler, der hver især har en smule af sukrenes unikke sprog i sig, og på den måde kan vi adskille dem fra hinanden og studere deres virkning og proces enkeltvist. Denne viden kan give os mulighed for at udvikle bedre behandlingsmuligheder i fremtiden,” siger lektor Yoshiki Narimatsu fra CCG, som også har bidraget til studiet.

”Cellerne, som vi nu har et bibliotek over, har en overflade som cellerne i deres naturlige miljø. Det vil sige, at vi kan studere sukrene med den naturlige tilstedeværelse af for eksempel proteiner og andre sukre, og på den måde har vi nu mulighed for at undersøge cellerne på den naturlige måde, som vira og bakterier ser os,” forklarer Yoshiki Narimatsu.

Vigtigt opdagelse for Alzheimer

I arbejdet med det nye studie har forskerne fundet de sukre, der binder sig til en særlig receptor, som spiller en stor rolle i udviklingen af Alzheimer.

”Det vigtigste fund er for receptoren Siglec-3. Har man mutationer i Siglec-3 har det betydning for udviklingen af Alzheimers. Man har indtil nu kun vidst, at denne receptor havde betydning for Alzheimer, men ikke præcis, hvad den bandt til. Der finder vi ved vores metode en mulig, naturlig sukker, som specifikt binder til Siglec-3 receptoren. Denne viden er et vigtigt skridt for at forstå, hvilke genetiske defekter der gør, at man udvikler sygdommen,” siger Christian Büll.

Udviklingen af sukkerbibliotekerne er støttet af Lundbeckfonden og Danmarks Grundforskningsfond.

Læs hele studiet ‘Probing the binding specificities of human Siglecs by cell-based glycan arrays’ her.

Kontakt

Henrik Clausen
hclau@sund.ku.dk
+45 20 14 55 37

Journalist Søren Thiesen
s.thiesen@sund.ku.dk
+45 28 75 29 34