Læknablaðið : fylgirit - 01.12.1992, Blaðsíða 73

LÆKNABLAÐIÐ/FYLGIRIT 22
69
STARFSEMI SLÉTTRA VÖÐVA í BERKJUM
LUNGNA.
Hilmar Biörgvinsson og Stefán B. Sigurðsson
Rannsóknarstofa í lífeðlisfræði, Læknagarði, H.I.
Tekist hefur að þróa aðferð sem gerir okkur
kleyft að einangra berkjur úr lungum svína og síðan
einangra slétta vöðvann úr berkjunum með því að
fjarlægja brjósk, bandvef og jafnvel epithel. Þetta hefur
gert okkur mögulegt að rannsaka sérstaklega
starfsemi slétta vöðvans án áhrifa aðliggjandi vefja,
sem geta haft mikil áhrif á samdráttareiginleika
vöðvans. Rannsóknir þessar eru gerðar með það í
huga að geta notað slétta vöðvann úr svínberkjum til
forrannsókna fyrir athuganir á berkjum manna. Ekki er
mikið vitað um starfsemi berkja í stærri dýrum nema
þá hunda en þeir hafa verið notaðir sem tilraunadýr í
þessu sambandi. Af skiljanlegum ástæðum er mjög
erfitt að fá bæði hunda og mannaberkjur hér á landi.
þær niðurstöður sem fengist hafa hingað til
benda til mjög svipaðara eiginleika í hunda og
svínberkjum og þær niðurstöður sem fengist hafa úr
mannaberkjum benda til að bæði þessi módel séu
nothæf fyrir forrannsóknir. Niðurstöður okkar sýna að
raferting, sem ætli að hafa áhrif bæði á tauga og
vöðvafrumur, leiðir til samdráttar í berkjununt.
Langflestir taugaþræðir t' vöðvavefnum eru kólínergir
þ.e. nota acetylcholin sem boðefni. Þar sem atrópin
(kólínergur blokkari) hindrar alveg samdráttarsvar við
rafertingu bendir það til að rafertingin hafi ekki bein
áhrif á vöðvafrumurnar. Hámarkssamdrátlur fæst með
notkun kólinergra efna eins og carbacholine sem ekki
eru brotin niður af vefrænum ensíntum. Þessum
hámarkssamdrætti er hægt að halda svo mínútum
skiptir. Efni eins og histamín valda cinungis um 60%
af svörun carbacholins. Raferting veldur um 50% af
svari carbacholins og vekur það undrun þar sem
flestir taugaþræðir eru kólínergir. I ljós hefur komið að
við rafertingu virðist losað efni sem veldur slökun, en
ekki er enn vitað hvaða efni er um að ræða. Ekki er
talið að um B-áhrif sé að ræða þar sem hvorki B-
örvandi efni (isoprenalín) né B-hamlandi efni
(própranolol) höfðu áhrif á svarið.
Kalsíum jónir virðast vera algjörlega
nauðsynlegur hlutur í umhverfi vöðvans til að
samdráttur verði. Haldið hefur verið fram að frumurnar
séu sjálfum sér nægar hvað kalsíum varðar og að það
sé geymt innan frumu. Okkar rannsóknir hafa sýnt að
vöðvavefurinn verður óstarfhæfur á nokkrum mínútum
í kalsíum snauðu umhverfi. Það sem sennilega hefur
villt um fyrir mönnum er að þeir hafa notað berkjur
með öllu tilheyrandi (brjósk og bandvef) og slíkar
berkjur þarf að hafa í mun lengri tíma í kalsíum snauðri
Iausn til að hafa áhrif á samdrátt vöðvafrumanna.
Rannsóknir þessar gefa upplýsingar um
starfsemi sléttra vöðva í heilbrigðum þerkjum og eru
grunnurinn fyrir athugunum á afbrigðilegri starfsemi
eins og á sér stað við lungnasjúkdóma eins og astma.
Styrkt af Rannsóknarsjóði H.í. og Vísindaráði.
ÞÁTTUR MAST FRUMA í OFNÆMISSVARI
SLÉTTRA VÖÐVA í BERKJUM
Anna Gunnarsdóttir . Sigurlaug Aðalsteinsdóttir og
Stefán B. Sigurðsson.
Rannsóknarstofur í lífeðlisfræði og líffærafræði,
Læknagarði, H.I.
Sjúkdómar eins og astmi einkennast af
öndunarerfiðleikum sem stafa af þrengingum í
öndunarvegi og þá aðallega miðlægum berkjum
lungna. Upphaf þessara þrenginga er af flestum talið
losun ertandi efna frá sérstökum frumum.
Ofnæmisvaldandi efni "antigen" eins og prótein á
yfirborði frjókorna eru mjög algengur orsakavaldur í
astma. Uppi eru kenningar um að antigenið hafi áhrif á
mast frumur og valda losun efna og þar á meðal
histamins. Samkvæmt þeim kenningum er talið að
þessar mast frumur hafi IgE antibody bundið á
yfirborði frumanna og þegar antigenið berst með
loftflæði niður í berkjur bindist það mast frumum og
valdi tæmingu þeirra. Mast frumur eru til í flestum
vefjum líkamans, þá aðallega í lausum bandevef og
slímhimnum. Þar sem viðbrögð f berkjum hefjast mjög
snögglega í berkjum lungna er talið ólíklegt að
djúpliggjandi mast frumur valdi þeim. Frekar er álitið
að grunnt liggjandi frumur í epitheli þ.e. ofar basement
membrane valdi þessum viðbrögðum.
Við höfum unnið að tilraunum með
hundaberkjur úr astmasjúkum lungum sem voru
sérstaklega næmar gagnvart ragweed frjókornum
(illgresistegund). Niðurstöður okkar sýna að þegar
næmar berkjur komast í snertingu við extract próteina
frá þessum frjókornum orsakar það kröftugan samdrátt
í berkjunum (1). Þegar vökvinn í umhverfi berkjanna
var efnagreindur kom í ljós töluverður styrkur
histamins (ÍO'7 M). Þar sem við ályktuðum að
histaminið væri komið frá mast frumum var ákveðið að
athuga dreifingu og fjölda mast fruma í vegg
miðlungstórra berkja úr heilbrigðum lungum og sjúkum
lungurn bæði fyrir og eftir ertingu með antigeni. Notuð
var formaldehyde fixation og vefurinn litaður með
toludine blue sem litar innihald mast fruma.
Niðurstöður sýna að sú gerð mast fruma sem litast
með þessari aðferð er til staðar í miklu magni t epitheli
berkjanna þ.e. mjög nálægt innra borði berkjanna en
vart sjánlegar í dýpri vefjum. Földi mastfruma í
heilbrigðum berkjum voru 67,4 frumur pr mm. og í
næmuðu berkjunum sem ekki hafa verið ertar var
fjöldinn svipaður eða 52,3 frumur pr mm. I næmuðum
berkjum sem hafa verið ertar með antigeni fækkar
lituðum frumu hins vegar verulega og reyndust vera
15,8 frumur pr mm.
Þessar niðurstöður benda sterklega til að við
ertingu næmaðara berkja losi mast frumur í epitheli
berkjanna histamin sem leiðir til samdráttar í
berkjunum.
(1) Sigurdsson.S.B., P. Chitano and N.L. Slephcns. Am. Rev.
Resp. Dis. (accept. f publ.), 1992.
Styrkt af Rannsóknarsjóði H.í. og Vísindaráði.