Så fungerar Protein AF

Protein AF hjälper till att reglera vätske- och jontransporten över cellmembran.

Kemi och biologi

Under de första åren på 1990-talet arbetade framför allt Ivar Lönnroth med att karaktärisera protein AF kemiskt och biologiskt och i mitten av 1990-talet var protein AF kartlagt. Proteinet är medelstort, 41 kiloDalton, och molekylen består av ca 380 aminosyror och den aktiva delen är en 38 aminosyror lång peptidsekvens i den N-terminala delen.

Det renade proteinet användes för att framställa antikroppar i kanin, som i sin tur användes för att klona fram genen som bildar proteinet. Proteinet kan numera framställas ur bakterier och fås i en mycket ren form och det kan också syntetiseras.

Den antisekretoriska effekten finns hos både protein och peptid, vilket är ovanligt, och den verkar framför allt på nerver i tarmen och påverkar de nervsignaler som reglerar vätskeflödet. AF har alltså dels en farmakologisk effekt i sig självt, dels sätter den igång bildningen av kroppsegna skyddande ämnen mot sekretion och inflammation. AF är det mest potenta antidiarréämne som finns beskrivet och det är visat att proteinet inhiberar sekretion orsakad av, utöver koleratoxin, ett flertal toxiner från bl a  E.coli, campylobacter, Clostridium difficile och okadasyra från blåmusslor.

AF-nivån i plasma ökar snabbt, inom loppet av några timmar, efter det att tarmen utsätts för diarréstimuli. AF är förmodligen till stor del inaktivt och behövs kanske inte hos en frisk människa. Däremot kan AF alltså aktiveras genom inverkan av bakterietoxiner. En ökad AF-syntes sker även efter det att tarmen påverkats av AF-inducerande specialprocessade cerealier, SPC-Flakes®.

Det föreligger sannolikt också ett biologiskt minne för syntes av AF. På en frisk människa kan man förvänta sig att erhålla signifikanta AF-värden om man intar AF-inducerande spannmål, SPC-Flakes®, i en dos av 1 g/kg kroppsvikt och dygn fördelat på 2-3 tillfällen. Det tar ca 10-15 dagar att komma upp i värdet 1 AF-enhet/ml plasma och detta värde kvarstår beroende på hur länge man äter de specialprocessade cerealierna. Om man gör ett uppehåll med dessa spannmål under ca tre månader sker en nedgång till låga AF-nivåer. Börjar man nu åter att äta de AF-stimulerande spannmålen så erhålls en snabb uppgång och på 2-3 dagar uppnås signifikanta AF-nivåer.

AF reglerar alltså vätske- och jontransport över cellmembran i kroppens olika organ genom att blockera kalciumkloridkanalerna och har därigenom en fundamental inverkan på sjukdomar där sekretion har betydelse. Det har därmed inverkan vid flödet av vätska genom tarmväggen vid t ex Crohns sjukdom och vid reglering av vätsketrycket i innerörat vid Ménières sjukdom eller vid andra tillstånd där det föreligger vätskeobalans i kroppens vävnader.

Utöver de högpotenta antisekretoriska effekterna har protein AF även viktiga antiinflammatoriska egenskaper, vilket har visat sig ha klinisk betydelse vid reumatoid artrit och inflammatoriska tarmsjukdomar (IBD) som ulcerös colit och Mb Crohn samt vid andra sjukdomar där inflammationen spelar stor roll som t ex mastit, vilket är ett vanligt problem hos ammande mödrar.

I augusti 2001 sammanfattades den dittills gjorda forskningen och studierna i den statustyngda amerikanska tidskriften International Review of Cytology (Lange och Lönnroth, 2001).

Det finns ett stort internationellt intresse för protein AF och under 2010 publicerades en internationell översiktsartikel (Ulgheri, Paganini och Rossi, Nutrition Research Reviws).

 


AF i kroppen

Med immunohistokemisk teknik har forskarna påvisat förekomst av protein AF i de flesta av kroppens vävnader. Studier av framför allt Eva Jennische vid Avdelningen för Anatomi och Cellbiologi vid Göteborgs Universitet har visat att protein AF finns lagrat i tre celltyper; epitelceller, lymfatiska celler, framför allt lymfocyter, och nervceller.

AF uttrycks i slemhinneepitel i mag-tarmkanalen, respirationsorganen, urogenitalorganen liksom i körtelepitelceller, framför allt endokrina celler, i t ex hypofysen. Även andra vita blodkroppar verkar kunna uttrycka AF beroende på omständigheterna, t ex om det förekommer inflammation eller inte. Protein AF har också påvisats i nervvävnad, i nervceller och i synaptiska nervterminaler, både i det perifera och i det centrala nervsystemet. Till följd av de positiva kliniska effekterna vid Ménières sjukdom har också immunohistokemiska analyser visat att AF kan lokaliseras till purkinjecellerna i cerebellum, vilka anses vara av betydelse för inhibitoriska vestibulära funktioner. AF har också påvisats i de perifera receptororganen cochlea och vestibularis. Dessa resultat har senare bekräftats av kinesiska forskare. 

Arbetet pågår med att identifiera en säker klassisk receptor för AF(Hittills har forskarna funnit två intressanta bindarproteiner, flottilin-1 och vestibule-1, som kan vara möjliga samarbetsaktörer för AF. De tror även att GABAA-receptorn kan interagera i viss mån med AF.)

I en bioassaymodell som utvecklats av professor Stefan Lange (Lange, 1982) kan man mäta hypersekretion i tarmen hos råtta. Genom att binda av ett ca 10-15 cm långt segment från tunntarmen, kan koncentrationen av AF i olika vävnader bestämmas. AF-aktiviteten hos människa mäts genom att renat AF från plasma införs i den avbundna tunntarmsdelen hos råtta som stimulerats med koleratoxin. En AF-halt som inhiberar 50% av sekretionen tilldelas ett AF-värde av 1,0. Studierna har visat att ett AF-värde som överstiger 0,5 är korrelerat till en påverkan på diarrén.

För att inte behöva gå omvägen via råtta för koncentrationsbestämningar av protein AF pågår för närvarande en intensiv forskning för att hitta en blodanalysmetod på människa. En sådan analysmetod skulle då på ett enkelt sätt kunna visa vilken halt av AF en människa har. Monoklonala antikroppar har framställts för att mäta AF-aktivitet (Johansson et al, Journal of Immunological Methods, 2009). Det är sannolikt så, precis som de kliniska studierna visat, att en låg halt av AF kan uppmätas vid olika sjukdomar, medan en hög halt återfinns hos människor som inte lider av dessa sjukdomar. En patient med en låg koncentration av protein AF skulle då kunna påbörja kostbehandling med lämplig AF-produkt och detta utan att behöva ändra sin eventuella övriga medicinering.