Ormeforskning: Sukkersignaler regulerer hjernens udvikling – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > 2013 > 2013.9 > Ormeforskning: Sukkers...

19. september 2013

Ormeforskning: Sukkersignaler regulerer hjernens udvikling

Neurobiologi

Hvis udviklingen af vores hjerne bliver forstyrret, risikerer vi at udvikle alvorlige neurologiske sygdomme, som forstyrrer vores sanseapparat, vores motorik eller vores kognitive funktioner. Det samme gælder alle organismer med et veludviklet nervesystem, fra menneske til orm. Ny forskning fra BRIC, Københavns Universitet viser, hvordan et lille molekyle kaldet mir-79 regulerer udviklingen af nervesystemet hos rundorme. Molekylet er afgørende for, at nervecellerne vandrer de rigtige steder hen, så ormens nervesystem ikke misdannes. Forskningen er netop publiceret i det videnskabelige tidsskrift Science.

Hundredevis af orme ligger i en lille plastikskål under laboratoriets mikroskop. Igennem de seneste tre år har lektor Roger Pococks forskningsgruppe på BRIC brugt rundormen C. elegans til at studere udviklingen af nervesystemet. De har netop gjort en vigtig opdagelse.
 

- Vores nye resultater afslører, at et lille molekyle kaldet mir-79, er afgørende for dannelsen af ormenes nervesystem. Ved at udstyre særlige signalmolekyler med en slags sender, sørger mir-79 for, at signalmolekylerne kan fortælle nervecellerne, hvor de skal bevæge sig hen under ormens udvikling. Hvis vi fjerner mir-79 med genteknologi, går udviklingen af ormens nervesystem helt galt, siger postdoc Mikael Egebjerg Pedersen, der står bag de eksperimentelle studier.

mir-79 tilfører den korrekte mængde sukker

Forskningen viser, at mir-79 virker ved at styre, hvordan udvalgte signalmolekyler får tilføjet bestemte sukkergrupper. I cellernes verden, virker sukkergrupperne som en slags biologiske sendere. Når nervecellerne kommer i kontakt med sukker-senderne, guides de til at bevæge sig hen, hvor de hører til. Hvis forskerne fjerner mir-79, guides nervecellerne ikke korrekt, og ormenes nervesystem misdannes.

- Man har tidligere fundet ud af, at signalmolekyler guider nervecellernes vandring, men vores resultater viser, at det er mikro-molekylet mir-79, der regulerer kommunikationen ved at kontrollere koblingen af sukkergrupperne på signalmolekylerne. Hvis mir-79 ikke fungerer, vandrer nervecellerne ikke korrekt, og hvis ormene levede frit, ville de have svært ved at overleve, siger lektor Roger Pocock, der leder forskerholdet bag opdagelsen.

Ormeforskning giver vigtig viden om reparation af nervesystemet

En version af mir-79, kaldet mir-9, findes også hos mennesket. Resultaterne er derfor betydningsfulde for forståelsen af, hvordan vores nervesystem dannes i fosterlivet. Derudover bidrager forskningen med forståelse af, hvordan nerveceller kan stimuleres til at vokse efter en skade på vores hjerne eller rygmarv.

- Vores nervesystem er et væv, som har svært ved at reparere sig selv efter en skade. At forstå hvordan særlige molekylære signaler kan stimulere nerveceller til at vandre, er en vigtig brik i forståelsen af, hvordan nervevæv kan regenereres efter for eksempel et slagtilfælde eller en ulykke. For hvis man kunstigt kan efterligne sendernes signaler, kan man måske stimulere nerver til at vandre ind i et ødelagt område, siger Roger Pocock.

Ormene en fantastisk model til at studere, hvordan nervesystemet udvikles, og hvordan nerveceller danner netværk med hinanden. De fleste af de gener, som styrer nervesystemets udvikling, findes nemlig også hos mennesket. Samtidig gør den mindre kompleksitet af ormenes nervesystem det muligt at undersøge centrale biologiske mekanismer. Med nye teknologier kan forskerne mærke enkelte celler eller molekylær, og da ormene er gennemsigtige, kan forskerne følge de mærkede molekyler og celler ”live” under ormenes udvikling. Forskernes næste skridt bliver at undersøge, hvordan mekanismen, de har afsløret, reguleres i kulturer af humane celler.

Forskningen er støttet af en bevilling fra det Europæiske Forskningsråd (ERC) og Lundbeckfonden.