Men hva skjer egentlig i spyttkjertlene når de slutter å fungere som normalt?
– De eksakte molekylære prosessene som foregår inne i kjertlene under slike tilstander har vært krevende å kartlegge, sier Golnaz Golnarnik ved Institutt for oral biologi, Det odontologiske fakultet ved Universitetet i Oslo.
I doktorgradsarbeidet sitt undersøkte hun hva som skjer i spyttkjertlenes acinære celler når oksidativt stress forstyrrer deres normale funksjon.
Når cellene kommer i ubalanse
Oksidativt stress oppstår når cellenes naturlige forsvarssystem blir overbelastet.
– Forenklet sagt handler det om en ubalanse, forklarer hun.
Når cellene gjennomfører sitt normale stoffskifte, eller utsettes for belastninger som stråling og betennelse, produserer de naturlig reaktive oksygenforbindelser. Dette er svært reaktive molekyler som kan skade cellene.
Normalt har kroppen egne antioksidantsystemer som fungerer som et forsvar og uskadeliggjør disse forbindelsene. Når balansen forstyrres og de reaktive oksygenforbindelsene hoper seg opp raskere enn kroppen klarer å fjerne dem, oppstår oksidativt stress. Overskuddet kan da skade viktige deler av cellen.
– Hos pasienter med tilstander som Sjögrens syndrom, diabetes eller etter strålebehandling ser vi økt oksidativt stress. Vi mener dette kan være en viktig forklaring på hvorfor spyttkjertlene fungerer dårligere og produserer mindre spytt, sier hun.
Kalsium er nøkkelen til spyttproduksjonen
Et av de viktigste temaene Golnarnik har undersøkt, er hvordan kalsiumsignaleringen inne i cellene påvirkes av oksidativt stress.
– Spyttproduksjon er en svært finjustert prosess. Den styres av nervesystemet gjennom små endringer i kalsiumnivåene inne i cellene, forklarer hun.
Disse kalsiumsignalene fungerer som brytere som forteller cellene når de skal produsere og skille ut spytt.
– Dersom disse signalene forstyrres, kan cellene miste evnen til å fungere normalt, sier hun.
Store forskjeller mellom spyttkjertlene
I studien sammenlignet Golnarnik to av kroppens viktigste spyttkjertler: ørespyttkjertelen (parotis) og underkjevespyttkjertelen (submandibularis).
– Det er ofte en antakelse at de store spyttkjertlene reagerer likt, men våre data viser tydelige kjertelspesifikke forskjeller i sårbarhet, sier hun.
Ved å fremkalle oksidativt stress i cellelinjer fra rotter undersøkte forskerne hvordan cellene i de to kjertlene reagerte.
Resultatene var tydelige
– Cellene fra ørespyttkjertelen var mer sårbare. Vi observerte en reduksjon i viktige komponenter, blant annet reseptorer og kalsiumkanaler som er nødvendige for kalsiumsignaleringen, sier hun.
Når kalsiumsignaleringen svekkes, mister cellene evnen til å koordinere ionetransporten som er nødvendig for å produsere spytt.
Samtidig viste cellene fra ørespyttkjertelen mindre gunstige endringer i stoffskiftet.
En mer robust kjertel
Cellene fra underkjevespyttkjertelen reagerte annerledes.
– De var mer motstandsdyktige. De klarte i større grad å opprettholde kalsiumsignaleringen og styrket samtidig sine antioksidantforsvar, sier Golnarnik.
I tillegg tilpasset de stoffskiftet på måter som så ut til å beskytte funksjonen deres.
– Dette tyder på at underkjevespyttkjertelen er bedre rustet til å håndtere stress enn ørespyttkjertelen, sier hun.
Kartla tusenvis av molekyler
For å forstå hva som foregikk inne i cellene benyttet Golnarnik avanserte metoder innen proteomikk og metabolomikk.
– Disse metodene gjør det mulig å analysere store mengder proteiner og metabolitter samtidig, forklarer hun.
Dette gjorde det mulig å identifisere hvilke biologiske prosesser som ble mest påvirket av oksidativt stress, blant annet mekanismer knyttet til kalsiumregulering, energiproduksjon, cellulære forsvarssystemer og sentrale stoffskifteprosesser.
Viktig grunnforskning
Studien er gjennomført på cellelinjer fra rotters øre- og underkjevespyttkjertler, og resultatene kan foreløpig ikke overføres direkte til pasienter.
– Dette er grunnforskning. Neste steg er å teste funnene i mer komplekse modeller og etter hvert i menneskelige celler, understreker Golnarnik.
Likevel mener hun denne typen forskning er avgjørende.
– Vi trenger denne grunnleggende kunnskapen for å kunne utvikle målrettede behandlinger. Uten å kartlegge mekanismene på cellenivå kommer vi ikke videre, sier hun.
Et steg nærmere bedre behandling
På lengre sikt kan funnene bidra til nye strategier for å beskytte friske spyttkjertler mot bivirkninger av strålebehandling.
– Hvis vi finner måter å styrke cellenes forsvarsmekanismer på, for eksempel ved å øke antioksidantforsvaret eller bevare kalsiumsignaleringen, kan vi kanskje beskytte spyttkjertlenes funksjon, sier hun.
Hun beskriver forskningen som en liten, men viktig brikke i et større puslespill.
– Dette er én del av et stort puslespill. Men hver brikke bringer oss litt nærmere målet om å kunne hjelpe pasientene, sier Golnarnik.
Referanser:
Nyhetsbrev fra Forskningsnytt
Få tips om nye funn og innsikt fra Universitetet i Oslo.