De fleste av oss kjenner til at man kan ha jernmangel. At man også kan lide av mangel på sink, er kanskje mindre kjent. Men det litt anonyme metallet er et av våre viktigste sporstoffer. En stor andel av kroppens proteiner er avhengig av det for å fungere normalt.
– Sink er svært viktig for helsen. Samtidig er sinkmangel et globalt helseproblem. Nær 20 prosent av jordens befolkning lider av mangel på sink. I utviklingsland fører det til mange dødsfall, der fem prosent av alle barnedødsfall er knyttet til sinkmangel, forteller forsker Erna Davydova.
Men også i I-land er sinkmangel utbredt, særlig blant eldre og små barn. En gruppe som er særlig utsatt er vegetarianere og veganere, ettersom kjøtt, fisk og meieriprodukter er den viktigste kilden til sink i kosten.
Tarmceller fornyer seg hele tiden
Samtidig er mangel på dette viktige sporstoffet knyttet til tarmkreft og inflammatorisk tarmsykdom, som Chrons sykdom og ulcerøs kolitt. Mangel på sink kan svekke tarmslimhinnen og på den måten øke risikoen for mage- og tarmsykdommer.
– Sink spiller en viktig rolle for hvordan immunforsvaret vårt virker og er særlig viktig for tarmhelsen. Innsiden av tarmen vår er spesiell. Tarmcellene er blant cellene i kroppen vår som vokser mest, fordi tarmen hele tiden må fornye seg. Og det krever sink.
Erna Davydova er forsker ved Seksjon for fysiologi og cellebiologi ved Universitetet i Oslo. Med biokjemikere som foreldre, har hun nærmest vokst opp i laboratoriet. Dermed var det kanskje ikke så overraskende at hun ble biokjemiker selv. Samtidig har hun et ønske om å gå et skritt lenger.
– Vi biokjemikere har det med å studere stoffer, som for eksempel enzymer, på et grunnleggende nivå. Så overlater vi til andre å se på hvordan de fungerer i et større bilde. Men jeg har alltid vært interessert i å vite hvilken effekt det vi forsker på har på hele kroppen. Ikke bare i et reagensrør, forteller Davydova.
Virker på transportproteiner
I 2023 fikk hun tildelt åtte millioner kroner fra FRIPRO, Forskningsrådets tilskuddsordning til unge talenter, for å forske på hva som regulerer sinkbalansen i kroppen.
– Vi vil vite mer om hva som styrer sinkopptaket og transporten av sink til resten av kroppen. Vi har et sett proteiner som vi kaller sink-transportører. I menneskekroppen har vi 24 ulike proteiner som gjør dette, og vi vet egentlig ganske lite om dem, forteller Davydova
Med seg i forskningsgruppen har hun tarmforskeren Naveen Parmar. Nå har de to satt et helt bestemt enzym under lupen.
– Vi har en hypotese om at vi kan ha oppdaget – kanskje – en hovedregulator. Det tror vi fordi dette enzymet virker på brorparten av alle sinktransportørene, eller har i hvert fall mulighet til å gjøre det. Det virker på de områdene av proteinet som binder sink og er medvirkende i transporten.
Kan ha mange funksjoner
Så langt har forskerne klart å vise, om enn i begrenset grad, at enzymet er i stand til å redusere binding av sink til transportproteinet.
– Vi kan ikke utelukke at det ikke er andre mekanismer i spill. At det handler om mer enn å bare det basale med å redusere sinkbindinger. Så vi må studere det på ulike nivåer av biologisk kompleksitet, sier Davydova.
Det betyr alt fra å se på hvordan enzymet påvirker celler i enkle kulturer av kreftceller, til å studere det i organoider, små «minitarmer» dyrket fram av stamceller i laboratoriet.
– Etter hvert, når vi vet mer om under hvilke forhold det er best å studere enzymet, og vi kan danne oss et bilde av hvordan dette fungerer, kan vi gå over til museforsøk. Da kan vi se på hvordan dette påvirker tarmen, og prøve å finne ut hvilken rolle enzymet spiller i utviklingen av inflammatorisk tarmsykdom.
Da kan forskerne bruke mus som har genmutasjoner som gjør at de mangler akkurat dette enzymet. Utsetter man mus med slike mutasjoner for sinkmangel, vil man kunne se andre responser enn i normale mus.
– I teorien vil vi da kunne se at mus med slike mutasjoner viser effekter som er verre enn mus med bare vanlig sinkmangel, forklarer Davydova.
Må kunne styres presist
Målet er å kunne finne fram til nye behandlingsmetoder for tarmkreft og inflammatorisk tarmsykdom. Men først må forskerne vite mer om hvordan dette enzymet virker i naturlig tilstand.
– Om vi skal bruke dette enzymet som utgangspunkt for behandlinger, må vi kunne regulere hvordan det fungerer på bare noen utvalgte målproteiner, og ikke på andre proteiner der det også har en funksjon.
For å komme dit, må de ha oversikt over hvilke andre proteiner enzymet virker på, samt hvordan enzymet kjenner igjen disse proteinene. Forskerne har derfor studert enzymet ikke bare i mennesker, men sett på hvordan det virker i ulike organismer ute i naturen.
– Hos andre arter, som insekter eller planter, virker dette enzymet på andre substrater, eller det har andre måter å kjenne igjen målproteinet.
Ved å studere både struktur og aktivitet hos enzymer i andre arter kan man få en bedre forståelse av hvordan de fungerer i menneskekroppen, og hvordan man kan påvirke hvor sterkt de binder seg til bestemte proteiner.
Skal enzymet brukes til behandling av sykdommer, må man kunne styre det veldig presist.
– Om man tenker seg at et slikt enzym har hundre ulike målproteiner som det virker på, og tyve av disse er forbundet med kreft, mens resten er forbundet med ting som er bra for helsen og nødvendig for oss - da ønsker vi kun å regulere aktiviteten mot de tyve som er dårlige. Målet er å utvikle selektive inhibitorer som hemmer aktiviteten på noen substrater, men ikke på andre.
Forskningen er utført i samarbeid med Pål Ø. Falnes og Hans Petter Hersleth og deres forskningsgrupper ved UiO, samt forskere ved NTNU og Universität Stuttgart.
Vitenskapelig artikkel:
Lisa Schroer m.fl: Orthologues of the human protein histidine methyltransferase METTL9 display distinct substrate specificities Journal of Biological chemistry, juli 2025
