Generell information

Syftet med projektet var att öka förståelse för hur immunförsvaret känner igen och reagerar på bakteriella infektioner (framför allt Grupp A/B streptokocker, pneumokocker och stafylokocker) samt vilka celltyper och signalvägar som är involverade. Man undersökte hur immunaktivering och sjukdomsförlopp påverkas om aktiviteten av dessa celltyper och hur signalvägar aktiveras eller hämmas. De undersökte också mekanismerna med vilka bakterierna försöker undvika immunförsvaret för att bättre överleva och etablera sig i en infekterad värd. För detta arbete användes både immunceller som deriverades från benmärg från mus, och i in vivo modeller i djur av samma genotyp.

Ökad förståelse för de tidiga interaktionerna mellan en infekterande bakterie och den infekterade värden ger viktig kunskap om hur bakterier skadar djuret. Detta kan leda till förbättrade behandlingsmetoder, vilket blir allt viktigare med tilltagande antibiotikaresistens. Förhoppningen är att forskningen ska leda till nya terapier och vaccin.

Uppgifter som enligt beslut av den regionala djurförsöksetiska nämnden ska beaktas/besvaras vid utvärderingen av djurförsök i efterhand.

1. Hur många djur uppnår avbrytningskriterierna?
   Svar: 9
2. Vilket avbrytningskriterium gör att ett djur tas ur försöket?
   Svar: Dålig pälskondition, stillasittande trots provokation och ansträngd andning.

Antal sökta djur och antal använda djur

Ansökan omfattade 2500 möss, vari ingick såväl vildtypsdjur som ett antal olika transgena stammar. De genetiska modifieringarna var sådana att de inte i sig medförde ett lidande för djuren. Man använde sammanlagt 359 möss, varav 62 enbart ingick i avel.

Bedömning av svårhetsgrad

Ett antal vildtypsdjur har inte utsatts för någon hantering, utan avlivats för att ta blod och andra organ. Merparten av djuren har ingått i projektuppställningar där de fått 1 eller fler injektioner med levande eller avdödade bakterier (alltid sub-letalt), och sedan en hög dos levande bakterier. I vissa fall har ett antal möss dessutom injicerats med blockerande antikroppar, EDU (märker in DNA i celler, för att analysera cellproliferering) eller chlodronat (eliminera makrofager). Avsikten var att analysera vilka möss som skyddats av de tidigare injektionerna, och vilka immunkomponenter som krävs för att utveckla skydd. De möss som uppnått avsevärd svårighetsgrad har alla ingått i denna grupp djur. De möss som uppnådde avsevärd svårighetsgrad var stillasittande, hade ansträngd andning och ovårdad päls, och avlivades omgående.

Dessutom har ett antal möss injicerats 1 eller flera gånger och sedan avlivats utan att ha fått en hög dos levande bakterier, för analys av det immunologiska svar som utvecklats efter upprepade injektioner. Samtliga dessa djur bedömdes hamna under måttlig svårhetsgrad. Dessa djur uppvisade något ovårdad päls och långsamma rörelser, men hämtade sig och var symptomfria efter 1-3 dagar.

Ett litet antal djur (6 st.) injicerades 1 gång med chlodronat för att mäta ämnets effektivitet. Dessa djur avlivades inom 24 timmar och uppvisade inga symptom.

Måluppfyllelse

Grupp A-streptokocker (GAS; Streptococcus pyogenes) är en viktig bakteriell patogen som orsakar över 700 miljoner ytliga infektioner och cirka 500 000 dödsfall årligen på grund av invasiva sjukdomar eller allvarliga följdsjukdomar efter infektion. Eftersom dessa sjukdomar är så vanliga och i många fall allvarliga bidrar de i hög utsträckning till antibiotikaanvändandet och därmed resistensutvecklingen. Dessa streptokocker har ett M-protein på sin yta, som varierar mycket från stam till stam. Det är sammansättningen av detta protein som i stor utsträckning avgör hur sjukdomsframkallande en viss stam är. De flesta antikroppar som bildas, som svar på dessa infektioner, riktas mot M-proteinet. Genom sin sammansättning triggar vissa M-proteiner bildandet av antikroppar som binder sig till streptokocken, men de aktiverar inte de delar av immunsystemet som oskadliggör bakterien.

I detta projekt har man försökt utröna vilka delar av immunsystemet som deltar i svaret på dessa streptokockinfektioner och hur detta varierar beroende på var infektionen sker, i huden eller i bukhålan.

Studier i en subkutan infektionsmodell visade att streptokocker med M-proteinet, en viktig virulensfaktor och målprotein för skyddande antikroppar, inducerar ett icke-optimalt adaptivt immunsvar vilket medför att icke-skyddande antikroppar skapas. Skyddande antikroppar genereras däremot om infektion utförs med en muterad stam som uttrycker ett M-protein där man har skjutit in ett peptidfragment som återfinns in en antigen-presenterande receptor. Dessa receptorer finns på B-celler, macrophager och dendritiska celler och har förmågan att aktivera T-celler. Immunisering där M-proteinet är modifierat på detta sätt leder till ett IFN-γ drivet immunsvar med ändrad antikroppstyp så att den blir skyddande. Denna kunskap kan bidra till förbättrad möjlighet att ta fram ett skyddande vaccin.

Man har också studerat immunsvar i en intra-peritoneal infektionsmodell, och där påvisat att skyddande immunitet är oberoende av det vi kallar det adaptiva immunförsvaret (B- och T-celler), och istället verkar vara beroende av makrofager och IFNγ från en ännu inte fastställd källa. Detta resultat var oväntat och har gett helt nya insikter om hur skyddande immunitet kan uppstå vid streptokockinfektioner.

Resultaten har publicerats i två vetenskapliga tidskrifter och låg till grund för en doktorsavhandling som presenterades under 2024.

3R

När infektionsmodeller används generellt är det viktig att initialt vara mycket uppmärksam på i vilket skede efter infektion djuren blir mest sjuka, och att lära sig att tyda tidiga tecken på vilka djur som ev. är på väg att bli så sjuka att måste tas ur studien, eller möta slutpunkten inom försöket.

Övriga kommentarer

-

Etablerad rapportstandard