Betaglukan

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

• En polysackarid av glukosenheter bundna med β-glykosidbindningar, framför allt β-(1,3)-glukan med β-(1,6)-förgreningar.
• Utgör tillsammans med Kitin och mannoproteiner den bärande strukturen i Svampars cellvägg.
• Finns inte i mänskliga celler — därför både ett läkemedelsmål och ett immunologiskt faromönster (PAMP).

Förekomst och struktur

• Rikligt hos Candida albicans, Aspergillus, Pneumocystis jirovecii och Fusarium.
• Saknas i praktiken hos Cryptococcus neoformans (maskeras av polysackaridkapseln) och hos Mucorales, vars cellvägg domineras av kitin/kitosan — därför är både ekinokandiner och betaglukantestet opålitliga vid dessa.
• Även växter (havre, korn) och vissa bakterier har β-glukaner, vilket förklarar korsreaktivitet i diagnostiken.

Immunologisk igenkänning

• Känns igen av Dectin-1, en C-typ lektinreceptor på Makrofager, Dendritisk celler och Neutrofiler.
• Signalering via Syk–CARD9 ger NF-kB-aktivering, produktion av IL-6, IL-23 och TNF-alfa samt polarisering mot Th17.
• Th17 och IL-17 rekryterar neutrofiler till slemhinnor — förklarar varför brist på CARD9, Dectin-1, IL-17 eller STAT3 (Hyper-IgE-syndrom) ger Kronisk mukokutan candidiasis.
• Betaglukan aktiverar också komplement via Lektinvägen och den alternativa vägen.

Farmakologisk relevans

• Ekinokandiner (Kaspofungin, anidulafungin, mikafungin) hämmar enzymet β-(1,3)-glukansyntas → defekt cellvägg och osmotisk lys.
• Fungicida mot Candida, fungistatiska mot Aspergillus (hämmar hyftillväxt i spetsen).
• Verkningslösa mot Cryptococcus och Mucorales — en direkt konsekvens av cellväggens sammansättning.

Diagnostisk relevans

• Frisatt β-(1,3)-D-glukan i serum används som panfungal markör (se Beta-glukan-testet) vid invasiv svampinfektion.
• Falskt positiva svar vid Hemodialys med cellulosamembran, Immunglobulinbehandling, albumin, vissa antibiotika (Piperacillin-tazobaktam) och gasvävskompresser.

Klinisk pärla

Cellväggens tre byggstenar styr hela antimykotikaarsenalen: Ergosterol → Azoler och Amfotericin B; betaglukan → Ekinokandiner; Kitin → (ännu inget kliniskt medel). Kan man cellväggen kan man behandlingen.

Tenta-fokus

Betaglukan → Dectin-1 → CARD9 → Th17/IL-17 → neutrofilrekrytering till slemhinnor. Varje defekt i denna kedja ger svampsjukdom i hud och slemhinnor, medan defekt Neutrofilfunktion eller Neutropeni ger invasiv, systemisk svampsjukdom.

Kopplingar

• Beta-glukan — samma molekyl som serologisk markör vid invasiv svampinfektion
• Dectin-1 — receptorn som känner igen betaglukan
• Ekinokandiner — hämmar syntesen av betaglukan
• Svamp — cellväggens uppbyggnad
• Th17 — det immunsvar betaglukan driver
• Kitin — den andra strukturpolysackariden i svampcellväggen
• PAMP — betaglukan är ett klassiskt exempel