NADPH-oxidas
Kurs: Basvetenskap 6
Vad är det?
- Ett multienzymkomplex i fagocyternas membran som katalyserar bildningen av superoxidradikal (O2−) från syrgas.
- Motorn bakom respiratory burst (oxidativ burst) — den snabba syreförbrukning som följer på fagocytos i Neutrofiler och Makrofager.
- Kallas även NOX2 eller gp91phox-komplexet.
Struktur och aktivering
- Membranbundna komponenter: gp91phox (CYBB, X-kromosombunden) och p22phox, som tillsammans bildar flavocytokrom b558.
- Cytosoliska komponenter: p47phox, p67phox, p40phox samt det lilla GTPaset Rac2.
- Vid aktivering fosforyleras p47phox och de cytosoliska komponenterna transloceras till membranet där komplexet sätts samman.
- Enzymet överför en elektron från NADPH till syrgas: NADPH + 2 O2 → NADP+ + H+ + 2 O2−.
Reaktionskedjan
- Superoxid omvandlas av superoxiddismutas till väteperoxid (H2O2).
- Myeloperoxidas (MPO) i azurofila granula omvandlar H2O2 och klorid till hypoklorsyra (HOCl) — den mest potenta baktericida produkten.
- Väteperoxid kan även via Fentonreaktionen ge hydroxylradikaler.
- Samtidigt bildas kväveoxid via iNOS, och tillsammans med superoxid ger det peroxynitrit — särskilt viktigt i Makrofager efter aktivering av IFN-gamma.
- NADPH till reaktionen levereras av Pentosfosfatvägen — därför är G6PD centralt för fagocytfunktionen.
Klinisk betydelse — Kronisk granulomatös sjukdom (CGD)
- Genetisk defekt i någon av NADPH-oxidaskomponenterna ger Kronisk granulomatös sjukdom.
- Cirka 65 % är X-bundna (gp91phox/CYBB) och drabbar pojkar; övriga autosomalt recessiva.
- Fagocyterna kan fagocytera men inte döda katalaspositiva mikrober: Staphylococcus aureus, Serratia marcescens, Burkholderia cepacia, Nocardia och Aspergillos (Aspergillus).
- Katalasnegativa bakterier (t.ex. streptokocker) producerar egen H2O2 som fagocyten kan låna — därför är de mindre problematiska.
- Klinik: återkommande abscesser i hud, lymfkörtlar, lever och lunga; granulombildning som kan obstruera urinvägar och tarm; Kolit som liknar Crohns sjukdom.
- Diagnostik: DHR-test (dihydrorhodamin-flödescytometri) är förstahandsmetod; NBT-test (nitroblå tetrazolium) är den äldre varianten.
- Behandling: livslång profylax med Trimetoprim-sulfametoxazol och Itrakonazol, IFN-gamma, aggressiv behandling av infektioner, allogen stamcellstransplantation som kurativ åtgärd.
Övrig relevans
- G6PD-brist i svår form kan ge nedsatt NADPH-tillgång och därmed CGD-liknande bild — men det vanliga är hemolys, inte immunbrist.
- Intracellulära patogener som Leishmania donovani och Legionella överlever delvis genom att hämma respiratory burst.
- NOX-enzymer i andra vävnader (NOX1, NOX4) bidrar till oxidativ stress vid Ateroskleros och hypertoni.
- Reaktiva syreradikaler behövs också för NET-bildning (neutrophil extracellular traps).
Klinisk pärla
Pojke med återkommande djupa abscesser, Lymfadenit och svampinfektioner, ofta med Staphylococcus aureus eller Serratia — beställ DHR-test. Granulom i tarm som feltolkas som Crohns sjukdom hos ett litet barn ska väcka misstanke om CGD.
Tenta-fokus
Katalaspositiva organismer är de som ställer till problem vid CGD — den klassiska minnesramsan är “PLACESS” (Pseudomonas, Listeria, Aspergillus, Candida, E. coli, Staphylococcus, Serratia). Kom ihåg att NADPH kommer från pentosfosfatvägen och att DHR ersatt NBT som diagnostiskt test.
Kopplingar
- Neutrofiler — huvudcellen där respiratory burst sker
- Kronisk granulomatös sjukdom — sjukdomen vid enzymdefekt
- Fagocytos — processen som utlöser den oxidativa bursten
- Pentosfosfatvägen — levererar NADPH till reaktionen
- Myeloperoxidas — nedströmsenzym som bildar hypoklorsyra