Välkommen till Sebastian Björklunds docentföreläsning Hudbarriären på molekylär nivå – Mot bättre förståelse av hudens hälsotillstånd genom insamling av biomarkörer.

Sebastian kommer prata om varför karaktärisering av hudens molekylära tillstånd är viktig för förståelsen av hudens barriäregenskaper samt hur kunskap om detta samspel kan användas för att utveckla strategier för att upprätthålla, eller förhindra, enzymatiska och biokemiska processer för att bibehålla god hälsa och undvika hudsjukdomar.

Föreläsningen kommer hållas på engelska.

Läs mer om föreläsningen

Huden utgör en ypperlig barriär som upprätthåller vår vattenbalans och skyddar oss mot intrång av farliga kemikalier. Samtidigt kan huden ses som ett gränssnitt som kan utnyttjas för att samla in biokemiska signaler för diagnos av hudens och kroppens hälso- eller sjukdomstillstånd. Den här typen av biokemiska signaler, så kallade biomarkörer, är nära sammanlänkad med enzymatiska och biokemiska processer som sker i huden eftersom de utgör källan till biomarkören som kan samlas in och mätas. Ett viktigt mål med min forskning är att förstå samspelet mellan hudens molekylära tillstånd och hudens barriäregenskaper, samt hur detta samspel är relaterat till enzymers funktion och biokemiska processer i huden. Med ökad kunskap om denna frågeställning kommer det finnas goda möjligheter att utveckla strategier för att upprätthålla den molekylära miljön som enzymatiska och biokemiska processer kräver för att bibehålla god hälsa och undvika hudsjukdom. Vidare, med ökad förståelse av vad som styr enzymatiska och biokemiska processer i huden finns det en möjlighet att utveckla icke-inträngande (eng. non-invasive) diagnostiska verktyg för detektion av biomarkörer som är relevanta för olika sjukdomstillstånd kopplade till såväl huden som den allmänna hälsan.

I min docentföreläsning kommer jag att förklara varför karaktärisering av hudens molekylära tillstånd är viktig för förståelsen av hudens barriäregenskaper samt hur kunskap om detta samspel kan användas för att utveckla strategier för att upprätthålla, eller förhindra, enzymatiska och biokemiska processer för att bibehålla god hälsa och undvika hudsjukdomar.

Bakgrund
Enzymer är proteiner som ser till att kemiska processer i kroppen fungerar genom att göra processerna mindre energikrävande. Till exempel krävs enzymer för att spjälka mat och för att reparera DNA. Med andra ord, enzymer är en förutsättning för liv och bär ansvaret för att biologiska processer fungerar.

Eftersom enzymer är inblandade i väldigt många olika biokemiska processer som är viktiga för upprätthållandet av god hälsa är det inte svårt att förstå att om enzymatiska processer fallerar är risken stor att även det goda hälsotillståndet påverkas, till exempel genom att inflammation uppstår. Många vanliga sjukdomar har sin grund i inflammationstillstånd, exempelvis hudsjukdomar som vissa eksem och psoriasis.

I vissa fall kan enzymer som vanligtvis inte hör hemma i huden introduceras, till exempel från saliv, urinläckage eller avföring i blöjor. I de här fallen exponeras huden för ”externa” enzymer vars uppgift ofta är att bryta ner olika molekyler, till exempel är de nödvändiga för matspjälkningen som nämndes ovan. I den här situationen finns det en risk att de ”externa” enzymerna bryter ner hudbarriärens beståndsdelar, vilket i sin tur kan leda till att hudbarriären försämras. Därmed kan hudens skydd mot fientliga molekyler minska och resultera i att substanser som driver inflammation går in i huden, eller helt igenom, och försämrar hudens och kroppens hälsotillstånd och framkallar sjukdom.

Kunskap om hur hudens olika enzymer fungerar och hur man mäter deras aktivitet är därför mycket viktigt, både för behandling av hudsjukdomar och förbättrad allmänhälsa. Med den här kunskapen som grund kan man börja manipulerar hudens enzymprocesser, antingen genom att främja eller hämma dem, för att minska risken för inflammation och sjukdomar samt upprätthålla god hälsa.

En utmaning med den här typen av studier är att huden utgör ett unikt organ som separerar kroppens vattenfyllda insida från omgivningens (oftast) vattenfattiga miljö. Med andra ord, i kontrast till den vattenrika och stabila miljön som råder inuti kroppen utgör huden en helt annan omgivning där enzymer omges av så kallad ”mjuk materia” (eng. soft matter) och utsätts för en ständigt skiftande yttre miljö. Således måste enzymer i huden fungera i en omgivning som är väldigt annorlunda jämfört med den inuti kroppen.

Studier har visat att aktiviteten hos vissa enzymer i huden beror på hudens vattenhalt. Emellertid saknas kunskap om de exakta förutsättningarna som krävs för att enzymer ska fungera optimalt med avseende på hudens vattenhalt och det fysiska tillståndet på huden som omger enzymet. Det är säkerställt att hudens molekylära beståndsdelar påverkas av både vatten och små mjukgörande molekyler (som faktiskt liknar vattenmolekylen i vissa avseenden). En torr hud utmärks av fasta och stela molekyler medan en vattenrik hud, eller hud med närvaro av små mjukgörande molekyler, består av rörliga och flexibla molekyler. En relevant fråga är hur ökad eller minskad rörlighet av de molekyler som omger hudens enzymer påverkar deras aktivitet och funktionalitet. Hypotesen är att mjuka och flexibla molekyler främjar enzymatiska processer eftersom en viss vattenhalt krävs för att säkerställa att enzymatiska processer fungerar i huden. Om detta stämmer är det även rimligt att anta att enzymatiska processer kan regleras genom att tillsätta mjukgörande molekyler för att främja molekylers rörlighet i torra miljöer där vatten snabbt försvinner. Sammanfattningsvis, med ökad kunskap om denna typ av frågeställningar är målsättningen att utveckla strategier för att upprätthålla, eller förhindra, enzymatiska och biokemiska processer för att bibehålla god hälsa och undvika hudsjukdomar.