Så dramatiskt utvecklas vårt immunförsvar efter födseln
När ett barn lämnar mammans mage startar en dramatisk förändring av barnets immunförsvar. Förändringen är en respons på de bakterier, virus och liknande som finns i barnets nya miljö, och sker likartat hos alla barn. Resultaten publiceras av forskare från Karolinska Institutet i en artikel i Cell. Användningen av ny teknik inom immuncellsanalys har gjort studien möjlig.
Att undersöka hur immunförsvaret förändras hos nyfödda barn har tidigare varit svårt då analyserna gjorts utifrån prover tagna från navelsträngen direkt vid födseln. Nu har forskarna tagit ny teknik inom immuncellsanalys till hjälp för att följa barnens utveckling de första veckorna utanför mammans mage.
– Detta är första gången vi kartlagt hur människans immunsystem anpassar sig till födelsen och den nya miljön. Vi såg drastiska förändringar i barnens immunförsvar mellan varje provtagningstillfälle, vilket visar att immunsystemet är mycket dynamiskt tidigt i livet, säger Petter Brodin, läkare och forskare vid Science for Life Laboratory (SciLifeLab) och institutionen för kvinnors och barns hälsa vid Karolinska Institutet.
Några droppar blod
Studien har jämfört blodprover från 100 individer, både barn som fötts mycket för tidigt och barn som fötts i fullgången tid. Proverna togs under den första, fjärde och tolfte levnadsveckan och jämförelsen gjordes med hjälp av avancerad teknik för immuncellsanalys: masscytometri i kombination med omfattande proteinanalyser i plasma. Där behövs mycket små mängder blod, några droppar från varje barn, för att analysera alla de vita blodkroppar och hundratals proteiner som cirkulerar i blodet. Forskarna kunde också visa att de barn som hade en störd utveckling av tarmfloran under de första veckorna också visade en störning i utvecklingen av immunförsvaret.
– Våra resultat är viktiga för att vi bättre ska förstå nyfödda barns infektionskänslighet och riskerna med att födas för tidigt. Kan vi följa immunsystemets utveckling, och i framtiden även styra det i olika riktningar, så öppnar sig möjligheten att förebygga autoimmuna sjukdomar och allergier, vilka delvis är kopplade till immunsystemets utveckling. Vi ser även möjligheten att utveckla bättre vacciner, skräddarsydda för nyfödda barns immunförsvar, säger Petter Brodin.
Triggas av mikrober
Anpassningen av immunförsvaret tros triggas av de mikrober, bakterier, svampar och liknande, som barnet möter utanför livmodern. Startskottet finns framför allt i lungan, tarmarna, huden och på slemhinnorna, det vill säga kroppens kontaktytor mot omvärlden.
– Det som förvånade oss var hur likartade förändringarna var mellan de olika barnen. Det verkar som att alla barnen följer ett och samma mönster, där deras immunsystem svarar med exakt samma sekvens av dramatiska förändringar. Nästan som en välkoreograferad dans, en inövad rutin, säger Petter Brodin.
Nu breddar forskarna studien till att omfatta fler barn som samtliga ska följas vidare upp i åldrarna. Då kan de även se vilka som senare utvecklar sjukdomar som diabetes, allergi, astma och inflammatorisk tarmsjukdom.
Kan spåras till hur vi föds
– Det går garanterat att spåra en del av dessa sjukdomar till hur man föds, och hur immunförsvaret anpassar sig till miljön. Vad vi kan bidra med är de specifika förändringar i immunsystemet som ligger till grund för detta. Detta är en pusselbit som tidigare saknats, säger Petter Brodin.
Forskningen har gjorts möjlig genom ett nära samarbete med Karolinska Universitetssjukhuset.
– Det är svårt att få till en sådan här studie av såväl etiska som praktiska och logistiska skäl. Nyckeln till framgången är att vi som leder studien även arbetar som läkare i vården, och när vi lyckas kombinera patientnära arbete med den mest avancerade tekniken kan vi göra fantastiska upptäckter, säger Petter Brodin.
Forskarna bakom studien är aktiva vid Science for Life Laboratory, Karolinska Institutet och Karolinska Universitetssjukhuset. Forskningen finansierades av Europeiska forskningsrådet (ERC), Vetenskapsrådet, Karolinska Institutet och Svenska Sällskapet för Medicinsk Forskning (SSMF).
Publikation
”Stereotypic immune system development in newborn children”. Axel Olin, Ewa Henckel, Yang Chen, Tadepally Lakshmikanth, Christian Pou, Jaromir Mikes, Anna Gustafsson, Anna Karin Bernhardsson, Cheng Zhang, Kajsa Bohlin, Petter Brodin
Cell, online 23 augusti 2018, doi:10.1016/j.cell.2018.06.045