Vetenskap & Hälsa

Högtryck på blodigt allvar – kärlforskare vill intensifiera jakten på orsakerna

2020-06-15

VI UPPMÄRKSAMMAR INTERNATIONELLA BLODGIVARDAGEN 14 JUNI

Högt blodtryck skadar våra blodkärl. Det skadar också vårt hjärta, vår hjärna och våra njurar. Ett högt blodtryck ökar också risken att drabbas av hjärtinfarkt och stroke. Exakt varför högt blodtryck är farligt vet man dock inte.

– Skälet till det är att vi länge haft effektiva blodtryckssänkande mediciner, och då har det inte betraktats som angeläget att ta reda på hur skadorna på blodkärlen uppstår. Den ståndpunkten måste omvärderas, säger Karl Swärd, professor i fysiologi, som leder forskargruppen Cellulär biomekanik vid Lunds universitet. Gruppen vill finna svar på hur det höga blodtrycket skadar kärlen.

Karl Swärd forskar om hur blodets krafter påverkar kärlväggen och tvärtom, det vill säga hur blodkärls mekaniska egenskaper påverkar blodtrycket. Foto. Agata Garpenlind

Hypertoni, det vill säga ett förhöjt blodtryck, intog nyligen första platsen bland riskfaktorer för världens totala sjukdomsbörda.

– Ju fler andra riskfaktorer en person har för sjukdom i hjärta och kärl, desto större anledning att kontrollera och behandla sitt förhöjda blodtryck, säger Karl Swärd.

5 VIKTIGA FAKTA OM HÖGT BLODTRYCK

Högt blodtryck, när trycket passerar 140/90 mm Hg, räknas som en folksjukdom i Sverige.

I Sverige har nästan hälften av alla i åldersgruppen 65–85 år högt blodtryck.

De allra flesta människor vet inte om att de har för högt blodtryck eftersom det ofta inte ger några symtom. Därför är det viktigt att regelbundet låta kontrollera sitt blodtryck.
Det är först vid riktigt högt blodtryck som symtom blir tydligare; trötthet, illamående och svår huvudvärk. Tillståndet kallas malign hypertoni.

Högt blodtryck är den främsta riskfaktorn för sjukdom i västvärlden. Hjärt- och kärlsjukdomar är den främsta dödsorsaken i västvärlden. En självklar förklaring är så klart att mekaniska krafter lätt kan få ett sprött kärlplack att spricka, men det är mera oklart hur ett högt blodtryck påskyndar bildningen av kärlplack. Här är verkningsmekanismer oklara och måste undersökas mer.

Man kan ofta själv förbättra sin kärlfunktion genom fysisk aktivitet, diet och läkemedel. Exempel på läkemedel är statiner, som sänker kolesterolnivån i blodet, och blodtryckssänkande läkemedel, som dämpar hjärtats pumpförmåga eller minskar artärernas sammandragning.

Reparera kärlskador

Hans forskargrupp, Cellulär biomekanik vid Lunds universitet, vill ta reda på hur tryck känns av i kärlväggens celler. Detta i syfte att förstå de mekanismer som ligger bakom blodtryckets skadliga effekter på kärlen.

– Om vi kan kartlägga de bakomliggande orsakerna, kan vi förhoppningsvis finna nya mekanismer som kan användas för att förhindra eller reparera kärlskador som uppkommit mekaniskt, på grund av att blodtrycket varit för högt. Vi behöver också förstå mer om kopplingen mellan ett förhöjt blodtryck och ökad fettinlagring i kärlväggen, för då uppenbaras troligen nya mekanismer vi kan angripa för att motverka kärlsjukdom, förklarar Karl Swärd.

Definitionen av tryck är den kraft som utövas per ytenhet. För just blodtryck håller man fast vid enheten mm kvicksilver. Trycket skapar en utåtriktad kraft, på till exempel kärlväggen, som sträcker ut cellerna. Cellerna i kärlväggen svarar på den kraften.

– Tillsammans ger dessa krafter stora biologiska effekter, på både kort och lång sikt. Vi är intresserade både av de kortsiktiga och de långsiktiga biologiska effekterna av dessa krafter, och kanske särskilt hur ett förhöjt blodtryck leder till ett ändrat genuttryck, det vill säga hur vår arvsmassa aktiveras av mekaniska krafter.

Aktiverar gener

I cellens kärna finns DNA som innehåller kroppens alla gener. Men alla gener är inte aktiva i alla celler. För att en gen ska bli aktiv i en viss cell krävs transkriptionsfaktorer som aktiverar den.  DNA:t i den aktiva genen kopieras till en RNA-kopia, som sedan kan användas som ritning för syntesen av ett protein. Detta kallas att genen uttrycks i cellen.

I centrum för gruppens forskning står två familjer av mekaniskt aktiverade transkriptionsfaktorer, kallade MRTFs och YAP/TAZ.

– Dessa transkriptionsfaktorfamiljer har en mycket finurlig aktiveringsmekanism: när cellens skelett utsätts för mekanisk belastning, som vid högt blocktryck, släpper de cellskelettet och tar sig in i cellkärnan där de aktiverar massor av olika gener. Vi intresserar oss för vilka målgener de har i cellerna i kärlväggen, hur de bidrar till sjukdom, och vad som händer när man inaktiverar dem.

–  De här transkriptionsfaktorfamiljerna är det smartaste evolutionen kommit på för att detektera och svara på mekanisk kraft. Kärl är alltså smarta levande material som anpassar sig efter belastning med hjälp av dessa coola proteiner.

Läs vår tematidning: Blod för livet

 

 

 

Pilotförsök

Kärlforskarna i Lund använder sig i sin forskning av internationella så kallade expressionsdatabaser där man kartlagt uttrycket av gener i kroppens olika organ hos tusentals individer.

– Vi använder oss av bioinformatik i kombination med cell- och molekylärbiologi för att hitta gener som regleras av mekanisk kraft.  Det är till exempel känt sedan länge att MRTFs driver uttrycket av proteiner som är viktiga för sammandragning av cellerna i kärlväggen, men vi ser att gener som är väsentliga för att cellerna ska gripa tag i underlaget troligen också regleras. Sedan kör vi pilotförsök där vi med hjälp av virus överuttrycker, eller inaktiverar, MRTFs i odlade celler. Vi kan då mäta hur aktiva generna är i cellerna. Slutligen studerar vi de reglerande genernas påverkan på artärer med hjälp av knockout-möss.

Knockout-djur:

I studier där man vill veta vad som händer när en gen saknas används så kallade knock-out-djur. Det innebär att en viss gen slås ut eller stängs av.

Och vad kan gruppens forskning innebära för patienter i framtiden?

– I bästa fall kan vår forskning ge nya innovativa terapier för att motverka de skadliga konsekvenserna som ett förhöjt blodtryck ger. I sämsta fall har vi lärt oss något nytt, och man kan konstatera att det senare i allmänhet är ett viktigt mervärde som kan ligga till grund för det andra forskare sedan gör.

Är det möjligt att säga när de nya eventuella terapierna kan börja användas?

– Det är svårt för att inte säga omöjligt att veta när vår forskning kan komma patienter till godo. Många anslagsgivare vill att man skriver om detta och jag gör sannerligen mitt bästa varje gång, även om det ger mig känslor av obehag. Jag har sett massor av exempel på utsagor om hur många och vilka som ska räddas av viss forskning, men där resultat helt har uteblivit (hittills). Det är rimligare att säga att vi ska göra vårt bästa och sedan får vi se hur långt det räcker.

Det finns historiskt många exempel som visar att de allra viktigaste framstegen som gjorts inom medicinsk forskning ofta går att spåras bakåt till det vi kallar grundforskning. Det är det som görs för att öka kunskapen inom ett område, utan att det finns direkt tillämpning i den nära framtiden.

Mycket av forskningsarbetet görs i nära samarbete med Sebastian Albinsson och hans forskargrupp Molekylär kärlfysiologi, men också med andra forskare vid Medicinska fakulteten, vars biomekaniska intressen tangerar Swärds grupp. Forskningsutmaningarna är många, men den kanske främsta är att generera anslagsintäkter som är tillräckliga för att upprätthålla gruppens mångfacetterade forskningsstrategi.

– En annan utmaning är att mycket av vår forskning är tekniskt krävande. För att bli bra på att montera små artärer med en inre diameter på 100–150 mikrometer i våra tryck- och trådmyografer måste man träna mycket!

Vilka är de viktigaste trenderna inom ditt forskningsområde just nu?

– Nybildning av blodkärl har varit hett länge eftersom tumörer kapar styrsystemen för nybildning av blodkärl för att tillgodose sin egen blodförsörjning. Intresset för icke-kodande transkript, det vill säga RNA som inte kodar för proteiner, har också varit stort under flera år. Det började med micro-RNA, RNA-molekyler som bidrar till genregleringen, och nu är det långa icke-kodande RNA som gäller. Det finns flera sådana i kärlväggen som man borde titta närmare på (bland annat MBNL1-AS1), men de är ganska svåra att studera. Mekaniskt aktiverade transkriptionsfaktorer är ständigt relevanta!

Se bildreportage från arbetet i Karl Swärds forskargrupp

Text och foto: AGATA GARPENLIND 

Texten är tidigare publicerad av Lunds universitet och ingår i en serie om blodgivning med anledning av Internationella blodgivardagen 14 juni.

Samtliga texter i serien:

Ett pusslande med sällsynta blodgrupper

Utan blod stannar vården

Trombocyter – blodets doldisar

Högtryck på blodigt allvar – kärlforskare vill intensifiera jakten på orsakerna

Går det att äta sig till ett friskare blod?

Vad är en blodpropp och varför får somliga det?

Livräddande och existentiellt omvälvande när syskon donerar stamceller

Ny gen istället för blodtransfusioner