Interactions between staphylococci, heparin, heparin dependent growth factors and biomaterials
Abstract: Popular Abstract in Swedish Användningen av konstgjorda material för temporärt och permanent bruk, t.ex katetrar, skruvar, ledproteser är numera väl etablerad inom human- medicinen. Dessa sk biomaterial kan emellertid predisponera till proppbildning, inflammatoriska vävnadsreaktioner och infektioner i omgivande vävnad, ledande till svåra komplikationer, såsom blod- förgiftning, passagestopp samt proteslossning. Infektioner i biomaterial, särskilt hudpenetrerande, utgör ett väsentligt kliniskt problem. Mikrober tillhörande den normala hudfloran, såsom koagulasnegativa stafylokocker (KoNS) orsakar de flesta biomaterial-associerade infektionerna, men även sårbakterier, t.ex. S. aureus, är vanliga. Om implantatsåret infekterats med bakterier, med varbildning som följd, innebär detta att läkningensprocessen förlängs. I sårområdet omkring biomaterialet induceras bl.a. heparinberoende tillväxtfaktorer, vilka är essentiella för den normala sårläkningsprocessen. Det är känt att bakterierna före kolonisationen häftar vid den aktuella ytan (tex biomaterial yta eller cellyta). För att kunna förankras och så småningom infektera värden utnyttjar bakterien ofta särskilda ytfaktorer kallde adhesiner. Kunskapen om sådana adhesiner hos KoNS stammar är emellertid tämligen begränsad. I denna avhandling har vi studerat, hur KoNS binder till vissa kolhydrat-molekyler (glykosaminoglykaner), såsom heparin och heparan sulfat (delarbete I). Dessa molekyler förekommer normalt på ytan av eukaryotaceller, t.ex. endotelceller och på biomaterial som är utklädda med heparin för att förebygga proppbildning. Vi har studerat bindning av stafylococker till heparin och två heparinberoende tillväxtfaktorer och fann att sådana interaktioner är förekommande hos KoNS (delarbete II). Interaktionen mellan KoNS och heparin har karakteriserats, och ett nytt adhesin, som binder heparin kunde härvid identifieras från två arter, S. epidermidis och S. haemolyticus (delarbete III). Detta heparinbindande protein visade sig även binda den s.k. basiska fibroblast tillväxtfaktorn, bFGF och trombospondin. Stafylokockers vidhäfning till olika eukaryota celler kunde delvis blockeras med heparinliknande molekyler, vilket innebär, att heparinbindande egenskaper hos dessa mikrober kan spela roll för stafylokockers förankring till cellytor (delarbete IV). Det har visat sig, att flera olika bakteriearter kan binda heparin och heparan sulfat och en hypotes har lagts fram att bakterierbundet heparansulfat i sin tur kan binda andra viktiga plasmaproteiner (t.ex fibronektin eller vitronektin), vilket skulle kunna underlätta för stafylokockerna och andra bakterier att undkomma immunförsvaret. Interaktioner med de heparin beroende tillväxtfaktorerna skulle därutöver kunna vara en bakomliggande orsak till försämrad sårläkning. Med syftet att på lång sikt utveckla “bakterieovänliga” ytor, har vi med framgång börjat behandla experimentella biomaterial med heparin, kollagen och lämpligt antibiotikum för att kunna avdöda bakterier och därmed förhindra biomaterial-associerade infektioner (delarbete V).
This dissertation MIGHT be available in PDF-format. Check this page to see if it is available for download.