Det er forskningsgruppen til Ole Petter Ottersen ved Centre for Molecular Biology and Neuroscience (CMBN) som st?r bak mye av den banebrytende forskningen p? vannkanaler i hjernen. CMBN er ett av tre sentre for fremragende forskning knyttet til Universitetet i Oslo.
I 澳门葡京手机版app下载 med nobelprisvinner i kjemi 2003, Peter Agre, fra amerikanske Johns Hopkins University, er forskerne p? CMBN i ferd med ? revolusjonere det r?dende synet p? hjernen som organ.
– Funnet av vannkanaler har f?rt til et paradigmeskifte innen cellebiologien, sier forsker og lege Mahmood Amiry-Moghaddam ved CMBN.
Han har forsket p? vannkanaler siden feltets spede begynnelse sammen med forsker Erlend Nagelhus. Nagelhus er tilbake for fullt p? CMBN, etter noen ?r i klinisk praksis ved Spesialsykehuset for epilepsi i Sandvika.
Hvorfor banebrytende?
Det er lett ? ta i bruk store ord om nye oppdagelser innen forskningsverdenen, og kanskje spesielt innen et s?pass ungt fagfelt som molekyl?rbiologien. Men at Nobelprisen i fjor gikk til nettopp Peter Agre for hans oppdagelse av det f?rste aquaporinet, det vil si den f?rste typen av de s?kalte vannkanalene, viser at dette er en stor og fundamental oppdagelse. Agre publiserte sin forskning p? den f?rste vannkanalen s? sent som i 1992, og det er sjelden en nobelpris g?r til en forsker bare elleve ?r etter.
Etter at den f?rste vannkanalen ble funnet, n? kalt aquaporin1 eller AQP1, har forskerne identifisert elleve ulike vannkanaler hos pattedyr. Vannkanaler er imidlertid til stede hos planter, mikrober og virvell?se dyr, s? vel som andre dyregrupper enn pattedyr.
– Dette viser at vannkanaler evolusjon?rt sett er en gammel ”oppfinnelse”, som er blitt bevart gjennom utviklingen. Derfor kan vi si at overf?ringsverdien av de resultatene vi har funnet i hjernen p? mus, er gode i forhold til menneskehjernen, sier Ottersen, som ber?mmer sine kolleger ved CMBN for godt forsknings澳门葡京手机版app下载.
G?te i mange ?r
– Det var en sensasjon da Peter Agre i 1992 viste at det finnes proteiner som har en spesiell evne til ? transportere vann, sier Ottersen. Vann kan passere gjennom cellemembraner ved hjelp av osmotiske krefter, men dette tar lang, lang tid, s? forskere har lenge mistenkt at det i tillegg m? finnes en rask og regulert m?te for vann ? bevege seg p? inn og ut av cellene.
Allerede p? midten av 1800-tallet etterspurte forskerne en slik mekanisme, og hundre ?r etter fant man ut at vann hurtig ble transportert over cellemembranen i r?de blodlegemer. Det skulle imidlertid g? enda 40 ?r f?r selve vannkanalproteinet var isolert og sekvensert.
F?lsom hjerne
Vannkanalene er ekstremt viktige i hjernen, et organ som er avhengig av et regulert og konstant, stabilt milj?. Hjernen er som kjent beskyttet av kraniet, som skal passe p? organet ved slag og press utenfra. Imidlertid gj?r dette hjernen sv?rt f?lsom for trykkforskjeller innenfra. ?kt vanntilstr?mning til hjernen f?rer til ?kt trykk, som igjen kan f? fatale konsekvenser.
Opphopning av vann i hjernen, s?kalt hjerne?dem, er en av de vanligste og mest kritiske tilstandene etter et slag og alvorlige hodeskader. Mange pasienter d?r av dette. De norske forskerne har p?vist at aquaporin4 (AQP4) spiller en avgj?rende rolle i utviklingen av hjerne?dem. Vannkanalene finnes i gliacellene, en type celler som fyller ut rommet mellom nervecellene i hjernen, og vannkanalene sikrer at hjernen har et fint og stabilt milj? slik at den kan fungere optimalt.
Ved slag sl?r vannkanalene imidlertid bein under sin egen funksjon: De tillater f?rst vann ? str?mme inn, for s? ? forsvinne helt fra det skadede omr?det. Det at AQP4 forsvinner helt, gj?r at vannet ikke kan str?mme ut igjen; det blir fanget her. Trykket ?ker dermed i hele hjernen, de omr?dene som er oversv?mmet, skades. I tillegg ber?res de tilst?tende omr?dene.
Mekanismene bak
Amiry-Moghaddam forteller at mekanismene bak dette fysiologiske fenomenet ble avsl?rt ved hjelp av en metodikk som n? er sv?rt vanlig i biomedisinsk forskning. N?kkelen er transgene mus, det vil si mus hvor genet for det proteinet som fester AQP4 til cellemembranen, er sl?tt av. Festepunktet har f?tt det kryptiske navnet alpha-syntrophin, og dersom festepunktet er borte, forsvinner ogs? vannkanalene.
– Ved ? sammenlikne mus som manglet festepunktet, transgene mus, med vanlige mus, fant vi at de transgene musene fikk mye mindre skade etter hjerneslag. Vannansamlingene hos de transgene musene var mye mindre hos de vanlige musene. Det er derfor vi tror at AQP4 spiller en avgj?rende rolle ved utvikling av hjerne?dem, sier Amiry-Moghaddam.
Det Ottersen og hans medarbeidere ved CMBN n? ser for seg, er videre studier av AQP4 og alpha-syntrophin. Finner de ut hva som regulerer vannkanalene eller deres festepunkt, kan dette utvikles til medisiner som kan gis til pasienter med slag eller andre lidelser som f?rer til opphopning av vann i hjernen. Amiry-Moghaddam ser for seg en slik type medisin p? markedet i l?pet av de neste 15 ?rene, noe som vil revolusjonere behandlingen av denne pasientgruppen.
– Pasienter med hjerne?dem blir i dag behandlet etter de samme prinsippene som for 80 ?r siden, forteller Ottersen.
Vannkanalene kan ogs? spille en stor rolle ved sykdommer som epilepsi og migrene, et felt Erlend Nagelhus s?rlig skal konsentrere seg om i tiden framover.
Nobelprisvinner gjesteprofessor
Nobelprisvinner Peter Agre er tilknyttet Universitetet i Oslo som gjesteprofessor og ber?mmer forskningsinnsatsen fra gruppen til Ottersen. – Samarbeidet med Ole Petter og gruppen hans har virkelig ?pnet opp feltet rundt vannkanaler i nervesystemet. Uten deres ekspertise hadde vi aldri funnet vannkanalenes eksakte posisjon i gliacellene som omkranser blod?rene i hjernen, sier Agre til Apollon. Agre krediterer s?rlig Ottersen for ? v?re drivkraften i prosjektene og poengterer at han titt og ofte kommer med briljante ideer.
Agre ser fram til ? tilbringe tid i Oslo, selv om det blir begrenset tid dette ?ret p? grunn av all oppmerksomheten rundt Nobelprisen.