20. januar 2020

Forsker finder fornægtet funktion i hjernens blodkar

Kredsløb

Stik imod den gængse antagelse har en neuroforsker fra Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet påvist eksistensen af en særlig slags klemmemuskler i hjernens blodforsyning i mus. Opdagelsen ændrer forståelsen af kredsløbet og kan medføre ny viden om migræne og demens.

De burde antageligt ikke findes i hjernen, de såkaldte prækapillære sphinktere – en slags ”klemmemuskler” mellem blodbanens større og mindre kar.

FAKTA OM BLODETS KREDSLØB

  • Blodet løber fra arterierne mod venerne.
  • Undervejs strømmer blodet igennem de mindre arterioler, kapillærerer og venoler.
  • Udvekslingen af ilt og næringsstoffer sker i kapillærerne, kroppens mindste blodkar.

Ikke desto mindre er deres eksistens netop blevet påvist i mus af adjunkt Søren Grubb fra Insititut for Neurovidenskab på Københavns Universitet.

”I starten af 10’erne konkluderede et japansk opsamlingsstudie, at der ikke var beviser for, at prækapillære sphinktere fandtes i hjertet, hjernen og muskulært bindevæv,” siger han og fortsætter:

”Siden da har forskere fokuseret rigtig meget på pericytter – muskelceller, der kan regulere modstanden i de mindste blodkar. Men man har ligesom overset, at der lige mellem arterioler og kapillærer til tider sidder en kæmpe modstand: Sphinktere. Måske fordi opdagelsen af pericytten har fået mere interesse blandt alle hjernens blodkar.”

Billede af prækapillær sphinkter fra mikroskop
Nærbillede af prækapillær sphinkter (den kraftige røde markering i den grønt markerede blodstrøm) fra to-foton-mikroskop. Ifølge forskningsresultaterne findes klemmemusklerne i hjernen oftest ved blodkarrenes tidlige forgreninger i hjernebarkens øverste lag.

Fungerer som vandhane eller slusesystem

Når blodet strømmer gennem hjernen, løber det fra arteriole til vene igennem kapillærerne. Sidstnævnte er kroppens mindste blodkar, men utroligt vigtige. Det er nemlig her, der sker en udveksling af ilt og næring mellem blodet og hjernen.

Man har overset, at der lige mellem arterioler og kapillærer til tider sidder en kæmpe modstand: Sphinktere.

Adjunkt Søren Grubb

Søren Grubb forklarer, at de prækapillære sphinktere kan sammenlignes med en slags termostat, der fordeler trykket mellem blodårernes forgreninger. Lidt ligesom en vandhane kan justere trykket mellem et vandrør og en haveslange.

Når klemmemusklen slapper af, strømmer der flere blodlegemer igennem dens passage, og trykket i de efterfølgende blodkar stiger. Når den klemmer, dannes der en flaskehals, som sænker trykket  længere nede ad strømmen.

”På den måde virker det også lidt som et slusesystem til at vande marker: Du kan have en flod, der buldrer derudaf. Men ved at aflede vand fra floden og lave nogle sluser, der regulerer vandmængden til hver mark, kan du fordele vandet på mange områder,” siger Søren Grubb.

”Omvendt vil marken hurtigt tørre ud, hvis slusen lukker eller stopper til,” tilføjer han.

Potentiale for demens og migræne

Ud fra det billede antager Søren Grubb, at de prækapillære sphinktere kan spille en stor rolle for forstyrrelser i hjernens blodtilførsel og blodtryk.

Arteriole med to klemmemuskler.
På billedet ses blodstrømmen (grøn) i en arteriole med to prækapillære sphinktere over for hinanden (de røde klatter på hver side). Herfra forgrener to mindre blodstrømme sig til mindre kapillærer.

Holder antagelsen stik, vil opdagelsen af klemmemusklerne i hjernen potentielt få betydning for behandling af sygdomme som migræne, alzheimers og vaskulær demens. Fejl i blodkarrene har nemlig indflydelse på den ophobning af affaldsstoffer, der kan medføre lidelserne.

Allerede nu har forskningsgruppen Lauritzen Lab, som Søren Grubb er en del af, testet en model for migræne med aura. Modellen bekræfter hypotesen, men adjunkten understreger, at der stadig er behov for videre forskning i forbindelse med sygdomme:

”Vi har påvist, at det prækapillære sphinkter findes i hjernen. Resten er endnu spekulativt. Men måske vil flere forskere begynde at arbejde med det, nu hvor de ved, at sphinkterne er der.”

Om studiet

Forskningsartiklen “Precapillary sphincters maintain perfusion in the cerebral cortex” er udgivet i tidsskriftet Nature Communications.

Studiet har modtaget støtte fra Lundbeckfonden. Fra samme fond modtog Søren Grubb i november 2019 en pris for sin præsentation af resultaterne.

 

 

 

 

 

 

Kontakt

Adjunkt Søren Grubb
Telefon: (+45) 27290007
E-mail: sgrubb@sund.ku.dk
Twitter: @SorenGrubb

Kommunikationskonsulent Anders Buch-Larsen
Telefon: (+45) 93509424
E-mail: anders.bl@sund.ku.dk