Neuroforskere hjælper den stressede hjerne – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Nyheder > Alle nyheder > 2009 > 2009.12 > Neuroforskere hjælper ...

31. december 2009

Neuroforskere hjælper den stressede hjerne

På Københavns Universitet har en forskergruppe under ledelse af professor i neurofarmakologi Ulrik Gether identificeret en ny type stoffer, der kan hjælpe den stressede hjerne. Opdagelsen er netop offentliggjort i det anerkendte videnskabelige magasin PNAS.

- Vi håber, at stoffet kan udvikles videre til et lægemiddel, fortæller Ph.d.-studerende Thor Thorsen fra forskergruppen.

- Der skal dog stadig laves mange videnskabelige forsøg, før vi har den færdige medicin.

Stof med helt nyt princip 

PICK1-proteinStoffet virker efter et helt nyt princip ved at binde sig til en ganske bestemt byggeklods på det såkaldte PICK1-proteinet (kaldet PDZ) inde i nervecellerne. Hundredvis af andre stoffer i kroppen bruger den selvsamme byggeklods, når de skal kobles, og derfor ser forskergruppen perspektiver indenfor en lang række sygdomme.

- Især cancerceller er interessante, fordi det ser ud til, at PDZ byggeklodser er vigtige for disse cellers ukontrollerede vækst, siger post doc. Kenneth Madsen, der har arbejdet sammen Thor Thorsen og professor Ulrik Gether på projektet.

- Vi håber derfor, at man ved hjælp af tilsvarende stoffer kan ændre på, hvilke nøglehuller der findes på overfladen af f.eks. cancerceller, og dermed kan forhindre deres celledeling.

Ny forskning i nanomedicin 

Sammen med lektor Dimitris Stamou har projektleder professor Ulrik Gether, netop modtaget 34 mio. kr. fra Lundbeckfonden til etablering af et nyt forskningscenter inden for nanomedicin.

- Bevillingen fra Lundbeckfonden skal bruges til flere dybdegående studier af, hvordan neuroner og andre celler kontrollerer nøglehullerne på deres overflader. Jeg er sikker på, at denne forskning kan føre til helt nye principper for, hvordan vi udvikler lægemidler i fremtiden, siger professor Ulrik Gether

Sådan virker nerveceller 

Hver eneste nervecelle i hjernen er som en lille aflåst boks midt i en strøm af signalstoffer. Ankommer de rigtige nøgle-komponenter, reagerer nervecellen, og på den måde opstår tanker, smerte, lyst, sult, og tørst - og sådan lærer vores sind og krop nyt; fra den motoriske hukommelse, som skaber vores bevægelser, til sindshukommelse, som gør det muligt at udføre musik og matematik.

Signalstoffer overreagerer under stress

I stress-situationer overreagerer de livsvigtige signalstoffer, de skaber flaskehalse eller oversvømmer nervecellerne, som i værste fald begår selvmord. Overfladen af hver eneste neuron (nervecelle) i hjernen er spækket med et utal af små nøglehuller (receptorer), og når det korrekte "nøgle"-signalstof klikker sig ind i hullet, reagerer neuronet på en forudbestemt måde. En gruppe af disse nøglehuller hedder AMPA-receptorer, nøglerne kaldes glutamat, og når de sætter sig på neuronernes overflade har det en lang række gavnlige effekter i forbindelse med hjernens hukommelsesarkitektur.

Blodprop i hjernen 

Men når hjernen er udsat for pres, frisættes enorme mængder glutamat, og sætter denne bølge sig i AMPA-receptorerne, har det en række negative effekter i neuronerne. Under en blodprop i hjernen, bliver en række neuroner afskåret fra ilt og næring, og reagerer ved - nærmest panisk - at frigive al deres glutamat, som så oversvømmer de omkringliggende dele af hjernen. En biokemisk tsunami, der får neuronerne til at begå selvmord.

Fantomsmerter 

Neuropatiske smerter, som mange diabetikere døjer med, og som desuden omfatter fantomsmerter er et andet eksempel. Også her er årsagen en glutamat-overrekation, som har fået hjernens nerveceller til at opbygge en fejlagtig hukommelse omkring smerter.

Kokainafhængighed 

Endelig spiller glutamat og AMPA-receptorerne en rolle i kokainafhængighed. Kokain-krystallerne blokerer de nøglehuller, som motivations-stoffet dopamin skal klikke sig fast i, så hjernen næsten drukner i en biokemisk belønnings-cokctail. Det skaber samtidig en glutamat-overreaktion, og sammen skaber oversvømmelsen af de to signalstoffer et permanent aftryk i hjernens hukommelse - det, vi kalder afhængighed.

Løsning ikke let

Desværre kan forskerne ikke bare medicinsk blokere AMPA-nøglehullerne og dermed hæmme glutamat-overreaktionen ved blodpropper, neuropatiske smerter og kokain-afhængighed, for blokerer man glutamat-kredsløbet vil det påvirke hele hjernens hukommelsesarkitektur negativt.

Til gengæld findes der to forskellige typer AMPA-nøglehuller, og mens de begge modtager glutamat-signaler, sender de forskellige signaler ind i neuronet. Det ene, GluR2, har kun gavnlige effekter, mens det er GluR1, som under glutamat-overreaktionen kan skabe negative effekter. Og samtidig er det sådan, at der findes flest GluR1'ere på neuronets overflade.

Det nye stof mindsker overreaktion 

Det er proteinet PICK1 inde i neuronet, som binder til bagsiden af GluR2-nøglehullet, og holder det væk fra nervecellens overflade, og dermed blokerer for de gavnlige effekter. Et stof, der kunne forhindre PICK1 i at binde sig til GluR2-nøglehullet, ville derfor sikre, at der kom flere af de gode og færre af dårlige AMPA-nøglehuller ud på neuronens overflade, og mindske effekten af glutamat-overreaktionen.

Og det er netop hvad forskergruppen fra Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet som de første har været i stand til at finde. Det er sket i samarbejde med virksomheden Neurosearch A/S og flere udenlandske forskergrupper.