Ny studie förklarar sambandet mellan diabetes och urinvägsinfektioner

Sänkt immunförsvar och återkommande infektioner är vanligt vid typ 1- och typ 2-diabetes. Nu visar forskare vid Karolinska Institutet att personer med diabetes har lägre nivåer av den antimikrobiella peptiden psoriasin, som ingår i kroppens immunförsvar, vilket försämrar urinblåsans cellbarriär med ökad risk för urinvägsinfektion som följd. Studien publiceras i Nature Communications.

Diabetes beror på insulinbrist eller minskad insulinkänslighet. Hormonet insulin reglerar glukos (socker) och därmed energi till kroppens celler. Hos personer med typ 1-diabetes har kroppen slutat tillverka insulin och vid typ-2-diabetes har cellerna blivit mindre känsliga för insulin, vilket bidrar till höga glukosnivåer i blodet. Diabetes är en folksjukdom som påverkar hälsan på flera sätt.

Bland annat försämras det medfödda immunförsvaret och många får återkommande infektioner, till exempel urinvägsinfektioner orsakade av E. coli-bakterier. Hos personer med diabetes finns en förhöjd risk att dessa leder till allmän blodförgiftning, sepsis, som utgår från urinvägarna.

Ett kroppseget antibiotikum
Nu har forskare vid Karolinska Institutet undersökt sambandet mellan psoriasin, ett kroppseget antibiotikum som ingår i det medfödda immunförsvaret, och glukosnivåerna i blodet hos personer med diabetes (typ 1, typ 2 eller prediabetes).

I urin, urinblåseceller och blod (serum) från patienter analyserade forskarna psoriasin och andra peptider som är viktiga för att slemhinnan i urinblåsan ska bevaras intakt och skydda mot infektion. Fynden verifierades sedan i möss och urinblåseceller med och utan infektion.
– Vi fann att höga glukosnivåer sänker nivåerna av den antimikrobiella peptiden psoriasin, däremot har insulin ingen påverkan. De lägre nivåerna av psoriasin som vi ser hos diabetespatienter medför bland annat att man får en försämrad funktion av de celler som normalt skyddar urinblåsan från bakterieangrepp, vilket ökar risken för infektion i urinblåsan, säger Annelie Brauner, professor vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet, som lett studien.

Östrogenbehandling minskade bakteriemängden
Annelie Brauners forskargrupp har tidigare kunnat visa att behandling med östrogen återställer urinblåsecellernas skyddande funktion hos människor och möss och därmed kan hjälpa till att reglera immunsvaret vid urinvägsinfektion. Forskarna testade därför hur östrogenbehandling påverkar infekterade celler som exponerats för höga glukosnivåer och kunde då visa att behandlingen ökade psoriasinnivåerna och minskade bakteriemängden, vilket indikerar att östrogen kan ha effekt även hos patienter med diabetes.
– Närmast planerar vi att ytterligare fördjupa våra studier av underliggande mekanismer för infektioner hos individer med diabetes. Det långsiktiga målet är att minska infektionsrisken hos denna stora och växande patientgrupp, säger studiens försteförfattare Soumitra Mohanty, som är forskare vid samma institution.

Studien genomfördes i samarbete med Karolinska Universitetssjukhuset, Region Stockholm och Capio samt Uppsala universitet och Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (Tyskland). Den finansierades i huvudsak av Stiftelsen Olle Engkvist Byggmästare, Region Stockholm (ALF-medel), KI forskningsstiftelse, Svenska Läkaresällskapet, Svenska Sällskapet för Medicinsk Forskning (SSMF), Stiftelsen Clas Groschinskys Minnesfond, Åke Wibergs Stiftelse och Magnus Bergvalls Stiftelse.

Publikation: “Diabetes downregulates the antimicrobial peptide psoriasin and increases E. coli burden in the urinary bladder”. Soumitra Mohanty, Witchuda Kamolvit, Andrea Scheffschick, Anneli Björklund, Jonas Tovi, Alexander Espinosa, Kerstin Brismar, Thomas Nyström, Jens M. Schröder, Claes-Göran Östenson, Pontus Aspenström, Hanna Brauner, Annelie Brauner. Nature Communications, online september 2022, doi: 10.1038/s41467-022-32636-y.

Källa: Karolinska Institutet