OBSERVERA!
(Vissa formler och namn i texten får en felaktig typografi på denna sida, därför rekommenderar vi våra läsare att ladda ner en pdf på hela artikeln. Reds anm)
*

Kronisk granulomatös sjukdom (CGD, chronic granulomatous disease) är en sällsynt medfödd sjukdom, som anses drabba cirka 1–2 av 400000 individer. I Sverige känner vi till 26 patienter [1, 2]. CGD är ett klassiskt exempel på ett genetiskt betingat fel i en specifik enzymfunktion, nämligen det superoxidjon(O2–)-producerande NADPH-oxidaset i granulocyter, monocyter och eosinofiler. Mutationer medför att oxidasets proteiner inte bildas alls eller att de stympas till inkompetens. Utan superoxidjoner och andra syreradikaler förlorar fagocyterna förmågan att döda vissa mikroorganismer, främst svampar och sk katalaspositiva bakterier. Efter fagocytosen lever dessa därför kvar inne i fagocyten och kan transporteras runt med blod eller lymfa till lever, benvävnad och andra inre organ, där de kan ge upphov till nya infektionshärdar. Patienterna drabbas av upprepade, svåra infektioner såsom adeniter och abscesser i lunga, lever och skelett.
För några år sedan skrev vi i Läkartidningen om denna sjukdom, dess klassiska manifestationer och den dåvarande terapin [3] (se Fakta för beskrivning av de fyra formerna av CGD). Under de senaste åren har mycket nytt hänt på CGD-fronten, vilket ger en delvis annan bild av såväl sjukdomen som basala mekanismer för inflammation. Från att ha varit ett tillstånd där de flesta symtom förklarades med brist på syreradikaler, ser vi nu bilden tona fram av en sjukdom som även är associerad med en överdriven inflammatorisk reaktivitet. Denna kan bero på att syreradikaler i vanliga fall inaktiverar proinflammatoriska mediatorer, men att detta inte sker vid CGD.
Vi vill här redovisa våra erfarenheter av sjukdomen. Eftersom vi själva sköter eller har konsulterats om så gott som alla svenska patienter under de senaste 25 åren har vi fått ett unikt underlag för forskning om sjukdomens cell-/molekylärbiologiska, genetiska och kliniska manifestationer.


Diagnos
Det viktigaste enskilda momentet för att ställa diagnosen CGD är att komma att tänka på sjukdomen! Inget av de »vanliga« laboratorieproven hjälper oss till diagnosen CGD. För att kunna ställa diagnosen krävs analys av aktiviteten hos NADPH-oxidas. På vårt laboratorium (Centrum för inflammations- och hematologisk forskning, Karolinska Universitetssjukhuset Huddinge) använder vi en kemoluminiscensmetod, med helblod som provmaterial, för screening. Diagnosen bekräftas med flödescytometri för att påvisa bildning av väteperoxid i de enskilda cellerna. Denna metod är också utmärkt för att påvisa X-bundet bärarskap hos kvinnliga släktingar. De olika proteiner som bygger upp NADPH-oxidas analyseras med hjälp av monoklonala antikroppar. Genom att sekvensera generna för NADPH-oxidas har vi lärt oss mycket om interaktioner mellan olika proteiner och vilka delar av det komplexa oxidaset som binder sig till varandra eller som är bindningsställen för associerade proteiner. Gensekvensering av korionvilliceller är också viktig för prenataldiagnostik.
Differentialdiagnostiskt finns en viss svårighet att skilja sjukdomen från en del andra, ännu mer sällsynta, defekter i granulocytfunktionen (Fakta).
Ganska ofta får vi förfrågningar från kolleger om fall där biopsier från något organ påvisat granulom. Sällan har dessa patienter CGD; istället kan det vara sarkoidos, inflammatorisk tarmsjukdom, lymfom, infektion eller andra granulombildande sjukdomar.


Symtom på överdriven inflammation
Även om infektionsbenägenheten är det dominerande symtomet finns parallellt även symtom på överdriven inflammation (Fakta). Tidigare tolkade vi dessa andra symtom som tecken på kvarvarande infektion. Så kan förstås vara fallet, men påfallande ofta är dessa inflammationshärdar sterila och svarar inte på långvarig antibiotikabehandling, men ibland på steroider. Därför har denna nya förklaringsmodell tagits fram.
Vidare förstår vi nu att alla CGD-fagocytens abnormiteter inte beror på bristen på syreradikaler, utan på att NADPH-oxidas är inblandat i bla protonpumpning. Det påverkar pH inne i cellen, vilket påverkar bla omsättningen av inflammationsmediatorer.
Trots att alla CGD-patienter saknar produktion av syreradikaler finns en stor spännvidd i den kliniska bilden, allt från symtomfrihet till död tidigt i livet på grund av infektioner. Detta har fått många att tro att polymorfismer i andra, och för inflammation viktiga, molekyler samverkar för att bestämma den enskildes symtom [8].


Syreradikaler
De radikaler som är av betydelse för fagocytens funktion är superoxidjonen (O2–) och hydroxylradikalen (OH–) samt reaktiva metaboliter från O2–, främst väteperoxid (H2O2), »singlet oxygen«, hypokloritjonen (OCl–) och de föreningar som utgår från kväveoxid (NO), tex peroxinitrit (ONOO–) (Figur 1). Nyligen har ozon (O3) adderats till denna lista.
Syreradikalerna påverkar en cells liv på många sätt [12]. Förutom att ha en antibakteriell effekt är syreradikaler också tillväxtsignaler och modulerar gentranskriptionen. De är också en länk i kedjan för att upptäcka hypoxi [13]. Syreradikaler orsakar lipidperoxidering, dvs en del av den process som gör att fett härsknar. De är också mutagena och cancerogena och medverkar till att initiera angiogenes [14, 15]. Syreradikaler är viktiga även för cellers apoptos, speciellt fagocytens egen. CGD-granulocyter har en långsammare insättande apoptos än normala celler, delvis till följd av det defekta NADPH-oxidaset [16].


NADPH-oxidas i fagocyter

NADPH-oxidas i fagocyterna (Figur 1) är ett komplicerat enzymsystem som består av minst sex medlemmar med beteckningen phox [17]. I cellmembranet finns gp91phox som binder p22phox till sig samt två hemgrupper och en FAD-grupp (FAD = flavinadenosiddinukleotid). I cytosolen finns p47phox, p67phox och p40phox samt en molekyl som kallas rac-2 (Figur 1). Vid stimulering av cellen, t ex med bakteriepeptiden fMLP, dockar alla proteinerna med varandra invid cellmembranet, binder GTP till rac-2 och bildar det funktionella enzymet. Därmed kan syreradikaler bildas.


CGD-former och mutationer
Vid de mutationer som kännetecknar CGD kommer ett av de ovan beskrivna proteinerna att slås ut [17]. Produktionen av syreradikaler upphör därmed (Fakta).


Mutationer påverkar proteinernas funktion
I en serie studier tillsammans med Dirk Roos och medarbetare i Amsterdam har vi kartlagt hur mutationer i generna för gp91phox och p67phox leder till CGD [18-23]. I en kvinnlig CGD-patients celler hittades en deletion av lysin på plats 58 i p67phox-molekylen. Detta medförde att p67phox inte längre förmådde interagera med rac-2, och p47phox och p67phox kunde inte translokera till cellmembranet. Resultatet blev naturligtvis att NADPH-oxidas inte fungerade [20].
En annan patient, en kvinna som var bärare av en sjuk gen för gp91phox (medan den andra är frisk), hade en mutation så att cystin på platsen 396 byttes ut mot arginin [22]. Detta ledde i sin tur till att p47phox och p67phox inte kunde docka till membrankomponenterna, vilket medförde en partiell defekt av NADPH-oxidas.


Andra förändringar i fagocyternas funktion
En del funktionsförändringar i CGD-granulocyter har varit svåra att koppla till defekt NADPH-oxidas. Upphävd depolarisering, mätt som förändringar i membranpotentialen efter stimulering av fagocyten, är typisk vid CGD (Figur 2) [24]. CGD-granulocyter har snarast en förstärkt kemotaxi. Vi visade att aggregationen (hopklumpning) var abnormt förlångsammad i CGD-granulocyter [24] (Figur 2). Vi tror att dessa avvikelser beror på att syreradikalerna i vanliga fall inaktiverar (oxiderar) kemotaktiska peptider och lipider, tex fMLP och leukotrien B4 [26, 27]. Vid CGD fungerar dock inte denna mekanism för att stänga av inflammationen i tid. Kanske är detta fenomen förklaringen till granulomen samt hud- och tarmsymtomen.
Omsättningen av intracellulärt kalcium är abnorm i CGD-granulocyter. Vid CGD har vi noterat en förlångsammad kinetik, som leder till högre totalhalt av Ca2+, något som kan medverka till starkare cellreaktioner (Figur 2) [25, 28].
Dessutom kan bristande protonpumpning [9, 10] hämma cellens reaktivitet, framför allt förmågan att hantera surgörning eller alkalisering och aktivera cellens antimikrobiella peptider.

Kväveoxidbildningen är ökad. Granulocyter har ett kväveoxidsyntas (NOS). Det kan aktiveras med hjälp leukotriener och fMLP och kommer då snabbt att öka produktionen av NO till omgivningen [29]. Vid CGD fann vi att NO-produktionen var ökad [30]. Orsaken till detta är sannolikt att O2– normalt reagerar med NO så att peroxinitrit och nitrat bildas, en mekanism som är kraftigt försvagad eller saknas vid CGD, vilket gör att mer NO finns tillgängligt.

Interaktion med endotelceller. Syreradikaler är väsentliga för att blodgranulocyter ska kunna ta sig ut mellan endotelceller till vävnaderna och där försvara mot mikroorganismer. Endotelet kan skadas vid denna passage. CGD-granulocyters oförmåga att bilda radikaler har varit ett viktigt verktyg för att belysa deras roll för skadan [31, 32].


Behandling
Kunskap om sjukdomens många och ovanliga manifestationer är helt avgörande för framgångsrik behandling. Ju mer erfarenhet, desto större förutsättningar för framgångsrik behandling. Vi anser att vården därför ska skötas av ett fåtal specialister i samråd med hemortens läkare. Hud- och tarmproblemen fordrar specialkunskap [33-35].
Om patienten drabbas av en infektion måste såväl lokal som systemisk behandling med antibiotika startas snabbt. Vi väljer i första hand baktericida antibiotika, som penetrerar granulocyternas cellmembran och ansamlas i cytosolen, tex ciprofloxacin, rifampicin och klindamycin. Vi undviker penicillin och betalaktamer, eftersom de har svårt att passera genom granulocytväggen.
Abscesser måste dräneras snabbt, inklusive de i levern. Det är lika viktigt som att ge antibiotika. Ibland behövs antibiotika även lokalt [35]. Vid svåra infektioner, när varken antibiotika eller lokalbehandling ser ut att hjälpa, kan transfusioner med granulocyter från friska givare vara värdefulla [36].
Infektionsprofylax med antibiotika ska ges till alla patienter. Vi rekommenderar i första hand trimetoprim–sulfametoxazol [37], eftersom detta läkemedel har god tolerans och penetrerar in i granulocyterna, där det kommer åt de bakterier som fagocyterats men inte avdödats.
Profylax mot Aspergillus-infektioner behövs ofta, och itrakonazol är det mest använda preparatet [38]. Eftersom dessa infektioner verkar vara ovanligare i Norden än i sydliga länder, har vi inte regelmässigt rekommenderat sådan profylax, utom till de patienter som har haft aspergillos, titerstegringar mot Aspergillus eller som befinner sig i en speciell risksituation. Då blir det aktuellt att inleda långtidsbehandling. Vi har bara kunnat dokumentera 5 säkra Aspergillus-infektioner på sammanlagt >300 patientår bland våra svenska patienter och inget dödsfall [1]. I ett amerikanskt material är dock Aspergillus-infektioner den vanligaste dödsorsaken.
Profylax mot bakteriella infektioner med gamma-interferon (IFNg) har rekommenderats från amerikanskt och holländskt håll till alla patienter [39]. I andra länder har man varit mer fundersam vad gäller generell profylax; man menar att vinsterna inte står i proportion till kostnaderna. Vi rekommenderar IFNg-behandling till alla patienter som har en påtaglig infektionsbenägenhet. Mekanismen för interferonets skyddande effekt är inte klarlagd. Det ger ingen ökning av genuttrycket av gp91phox [40], inte heller någon entydig ökning av O2–-produktionen. Vi såg dock en antydd ökning av O2–-produktionen i en studie [41]. Istället verkar IFNg aktivera andra delar av infektionsförsvaret, tex en uppreglering av receptorn för IgG, FcgR1 (CD64) och en ökning av granulocyternas bakteriedödande förmåga och av förmågan att döda Aspergillus-hyfer in vitro [30, 41]. Dessutom noterade vi en ökning av NO-produktionen, något som kan stärka infektionsförsvaret [29].

Blodstamcellstransplantation. Stamcellstransplantation är nu standardbehandling för patienter med svår CGD [42]. Vi har erfarenhet från två barn, pojkar med X-bunden CGD, som fått syskons stamceller. De båda pojkarna är nu 7 respektive 5 år efter transplantation, de mår utmärkt och är utan medicinering.
Ett alternativ är sk minitransplantation [43, 44]. Inför tillförseln av nya stamceller slår man inte ut patientens benmärg helt med hjälp av bestrålning eller cytostatika. Istället ger man en relativt lätt och temporär immunsuppression. Mottagarens immunsystem kan då acceptera givarens »främmande« celler. Efter hand tar givarcellerna över blodproduktionen, och normala granulocyter kommer ut i perifera blodet inom loppet av 1–2 månader. Vi har utfört en sådan transplantation, som förlöpte väl. Patienten var en ung kvinna med p47phox-brist, som dessutom genomgått en njurtransplantation månaderna före minitransplantationen. Givare av njure och benmärg var samma person. Eftersom även givarens lymfocyter transplanterats, behövde hon inte den traditionella immunsuppressiva behandling som följer på en njurtransplantation.
Genterapi har prövats såväl i djurmodeller som på CGD-patienter. Effekten var dock svag och försvann inom någon månad [45, 46]. Bättre transfektionsmetoder behövs för att uppnå önskad effektivitet.


Utmaningar och svårigheter
Kronisk granulomatös sjukdom ställer såväl patient som läkare inför stora utmaningar och svårigheter [47]. Den kliniska handläggningen måste av praktiska skäl ofta ske på hemorten. Vi menar att det är utomordentligt viktigt att skapa goda relationer till de få läkare i Sverige/Norden som har erfarenhet av sjukdomen, eftersom det finns så många situationer som inte kan handläggas utifrån den »normala« patientens måttstock.
Vi vill också visa att sjukdomens manifestationer till stor del, men inte fullständigt, beror på brist på syreradikaler. Det finns också associerade problem i signalvägarna. Vidare är brist på syreradikaler kanske en av de faktorer som leder till ökad inflammatorisk aktivitet, tex inflammatorisk tarmsjukdom. Betydelsen av normal NO-produktion tillsammans med utebliven O2–-produktion är ytterligare ett moment som vi ännu inte förstår konsekvenserna av.
En ny aspekt på det komplexa samspelet mellan syreradikaler och inflammation visades härom året då polymorfism i p47phox-genen och nedsatt bildning av syreradikaler associerades med benägenheten att utveckla reumatoid artrit-liknande ledinflammation hos djur [48].
*
Potentiella bindningar eller jävsförhållanden: Inga uppgivna.