Giftstoffer fra syge hjerneceller gør hjernesygdomme endnu værre – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Nyheder > Alle nyheder > 2012 > 2012.2 > Giftstoffer fra syge h...

21. februar 2012

Giftstoffer fra syge hjerneceller gør hjernesygdomme endnu værre

Hjerneforskning

Det hænder, at immunforsvaret går til angreb på kroppens egne celler. Når det sker i hjernen, opstår de neurodegenerative sygdomme som demens, Alzheimers og Parkinsons. Og hvis man kunne hæmme immunsystemet, ville resultatet være skadeligt og fatalt. Nu har forskere ved Københavns Universitet afdækket en af de molekylære kampmekanismer i hjernen, som kommer på afveje ved neurodegenerative sygdomme. Det kan på sigt hjælpe med målrettede behandlinger, som kan bremse sygdomme uden at skade patienten.

- I et forsøg på at få det bedre, sender syge hjerneceller affaldsstoffer ud i hjernen. Det får desværre immunsystemets automatsoldater i hjernen til at svare igen med høje niveauer af frie radikaler, som de ville gøre ved en infektion, men som også angriber de raske nerveceller. Og så er den onde cirkel i gang, forklarer lektor Frederik Vilhardt fra Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet og beskriver forskernes nye opdagelse:

- Vi har nu afdækket nogle hidtil ukendte facetter i den biokemiske mekanisme, som immuncellerne bruger til at skabe de frie radikaler. Det kan på sigt hjælpe med at bremse de neurodegenerative sygdomme.

Automatsoldater bruger frie radikaler i kamp mod fremmedlegemer

Blandt immunsystemets mange tropper er makrofagerne, der som robotstøvsugere på autopilot konstant fjerner alle de fremmedlegemer, de støder på. Det gør de ved at æde mikroorganismer og cellesnask, optage dem i en slags mave, og derefter bombardere dem med frie radikaler; for eksempel brintoverilte, der kemisk ødelægger indholdet.

Makrofagerne danner deres frie radikaler med et mobilt, molekylært våben-batteri - NADPH Oxidase blandt kendere - som normalt sidder i immuncellens overflade.

Makrofag (grøn) æder hårstråslignende svamp.

Herfra sender makrofagen frie radikaler ud for at ødelægge de fremmedlegemer, den støder på, men den kan også sende sende frie-radikal-signaler til immunsystemets logistik- tropper (T-cellerne). Det sker, hvis makrofagen for eksempel har spist et virus, og dermed har brug for at alarmere immunsystemet om, at der er fare på færde. Derefter kører radikal-batteriet ind i makrofagens indre, hvor det udrydder de vira og andre fremmedlegemer, den får støvsuget op.

Biokemiske signaler fra andre af kroppens celler kan også få makrofagen til at flytte sit kamp-batteri ind i sit indre, så den kun frigiver en smule frie radikaler til omgivelserne, selv når immuncellen den er aktiveret ved en invasion. Den mulighed kan betyde liv og død i hjernen, hvor nervecellerne er ekstremt følsomme overfor frie radikaler.

Ufunktionelt kamp-batteriet kan dræbe

- Dette batteri er afgørende for et velfungerende immunsystem, siger Frederik Vilhardt. Hvis NADPH Oxidasen ikke virker i makrofagerne, bliver folk så syge, at de dør af det. For hvis makrofagerne ikke fjerner fremmedlegemer, vælger immunsystemet i stedet at kapsle virus, bakterier, svampe og parasitter ind i særlige skaller. Disse såkaldte granulomer hober sig op i kroppen indtil det tager livet af folk - før de fylder 30. Sygdommen hedder Kronisk Granulomatøs Sygdom.

- Det drejer sig om, at tingene skal være i balance. Tager vi for eksempel neurodegenerative sygdomme som Alzheimers og demens, så er de alle kendetegnet ved, at niveauet af frie radikaler i hjernen er ude af balance - det er for højt, påpeger Frederik Vilhardt.

Forskning kan målrette behandling mod hjernesygdomme 

Frederik Vilhardt og kollegerne har opdaget, at de høje frie-radikal-niveuaer i hjernen opstår, fordi makrofagerne reagerer på de syge hjernecellers affaldsstoffer ved at køre kamp-batterieret ud på overfladen.  Og så oversvømmes de sårbare nerveceller med høje niveauer af frie radikaler.

- Desværre er det en dårlig idé helt at forhindre makrofagernes frie-radikal-batteri i at virke ved terapi, for så kan de ikke slå bakterier og andre fremmedlegemer ihjel - og man giver effektivt patienten Kronisk Granulomatøs Sygdom, siger Frederik Vilhardt.

- I stedet skal vi overtale makrofagerne i hjernen til at trække batteriet ind i deres indre. Så kan de ikke længere sende frie radikaler ud i hjernen, men vil fortsat æde og ndbryde affaldsstofferne fra de syge nerveceller. På den måde vil vi kunne bremse de neurodegenerative sygdomme. Det projekt går kollegerne og jeg nu i gang med.

Artiklen 'NADPH Oxidase is Internalized by Clathrin-Coated Pits and Localizes to a Rab27A/B GTPase-Regulated Secretory Compartment in Activated Macrophages' (pdf) er netop publiceret i tidsskriftet Journal of Biological Chemistry.

Kontakt

Lektor Frederik Vilhardt
Institut for Cellulær og Molekylær Medicin
Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet
Mobil: 25 43 22 00
Telefon: 35 32 71 20