Tag Archives: hjerneceller

Begynnelsen på Alzheimers sykdom

Blogger: Asgeir Kobro-FlatmoenAsgeir Kobro-Flatmoen

 

 

 

Den vanligste årsaken til demens er Alzheimers sykdom – en nevrodegenerativ sykdom der strukturer i hjernen selektivt brytes ned. Hukommelsen rammes først. Etter hvert tilkommer personlighetsforandringer og gradvis tap av funksjonsnivå. Til sist er alt utradert, bare et vagt gjenkjennelig ansikt er igjen. Døden inntreffer i gjennomsnitt ni år etter diagnosen ble satt. Sykdommen er fullstendig destruktiv.

Alzheimers sykdom er også en særdeles omfattende sykdom for samfunnet som har ansvar for pasienters medisinske behandling. Utover dette tilkommer belastningen på familien; under sykdomsforløpet krever personer med Alzheimers sykdom økende grad av, og etter hvert, omfattende tilsyn og hjelp til daglige gjøremål. Vi vet også at forekomsten av sykdommen på verdensbasis er kraftig økende: I løpet av de neste fire tiår forventes en økning på 225 %.

tankefull, eldre mann. Illustrasjonsbilde: iStock

Flere forsøk på ny medikamentell behandling har vært gjennomført de siste 15 år. Ingen har lykkes. For å nå målet om en effektiv behandling av personer som rammes av Alzheimers sykdom kreves detaljkunnskap om utviklingen av sykdomsrelaterte strukturelle og funksjonelle endringer i cellene som rammes – det som på fagspråket kalles sykdommens patologi. Videre er vi avhengige av å avdekke sykdommens underliggende mekanismer, særlig tidlig i sykdomsforløpet.

Årsaken til Alzheimers sykdom er fremdeles et mysterium. Patologisk kjennetegnes sykdommen ved unormal økning av såkalt amyloide peptider; små kjeder med aminosyrer hvis normale funksjon er langt på vei ukjent. Dette etterfølges av amyloide proteinavleiringer i hjernebarken, også kalt senile plakk. Videre ses store mengder fibrillære knuter – rester av nerveceller bestående av dysfunksjonelle proteiner som har viklet seg sammen.

    Hjernebark angrepet av amyloide peptider- og proteinavleiringer (begge farget brunt).

Hjernebark angrepet av amyloide peptider- og proteinavleiringer (begge farget brunt). Dette er blant de klassiske kjennetegnene på Alzheimers sykdom

Både amyloide peptider og fibrillære knuter har en karakteristisk spredning i sykdomsforløpet. Fra de første symptomene oppstår og videre undervegs i sykdommen, pågår det hos pasienten alvorlig tap av nerveceller og tilhørende nevrale koblinger mellom strukturer i hjernen.

En spesifikk struktur i hjernen er involvert tidlig i sykdomsforløpet, før sykdommen kan diagnostiseres klinisk.

Vi vet nå at en spesifikk struktur i hjernen kalt den entorhinale hjernebarken er involvert tidlig i sykdomsforløpet, sågar før sykdommen kan diagnostiseres klinisk. Den entorhinale hjernebarken sitter hos mennesker på undersiden av hjernen, i et sjikt med hjerneceller om lag to millimeter tykt. Dette sjiktet besitter flere distinkte lag med celler, hvert med ulik indre organisering og ulike koblinger til andre hjerneområder.

Asgeir Kobro-Flatmoen. Foto: Hanne Strypet

Den entorhinale hjernebarken sitter på undersiden av hjernen (farget rødt på modellen). Den er involvert tidlig i sykdomsforløpet.

Nervecellene i denne strukturen er særlig sårbare ovenfor tidlig utvikling av fibrillære knuter, i tillegg til å være blant de første hjernestrukturene som rammes av amyloide proteinavleiringer. Mest slående er det imidlertid at lag to i den entorhinale hjernebarken så tidlig som ved preklinisk stadium kan miste inntil 60 % av nervecellene. Vi stiller oss derfor følgende spørsmål: Er nerveceller i lag to i den entorhinale hjernebarken utgangspunktet for Alzheimer sykdom?

Er nerveceller i lag to i den entorhinale hjernebarken utgangspunktet for Alzheimer sykdom?

En mulighet er at sykdommen starter i noen få sårbare nerveceller i den entorhinale hjernebarken, for så å spre seg videre utover i hjernen ved å følge eksisterende nervebaner. Denne muligheten har blitt styrket av nylige studier: for eksempel synes amyloide peptider, de små kjedene med aminosyrer nevnt over, å spre seg utover i hjernen via nervekoblinger, samt å fremprovosere formasjonen av fibrillære knuter.

Dersom det viser seg å være tilfellet at Alzheimers sykdom begynner i kun noen få nerveceller – og vi kan identifisere disse cellene – vil det ha stor betydning i forhold til å kunne rette eksperimenter mot hva som eventuelt gjør disse nervecellene sårbare.

Ved Kavli Instituttet for Nevrale Nettverk arbeider vi nå med å identifisere ulike grupper nerveceller i lag to i den entorhinale hjernebarken. Målet vårt er å avdekke hvorvidt det finnes en selektivt sårbar gruppe nerveceller der de første tegnene på Alzheimer sykdom oppstår. Håpet er at denne kunnskapen skal være med å danne grunnlaget for en bedre forståelse av hvorfor sykdommen oppstår, og hva vi kan gjøre for å stoppe den.

Leave a Comment

Filed under Forskning, Nervesystemet og hjernen, NTNUmedicine

For lite eller for mye oksygen? Radikalt og sukkersøtt om den nyfødte hjernen

Forsker grand prix: Ti forskere – fire minutter – én scene. På Byscenen, 25. september kl. 19, kan du få oppleve «norgesmesterskapet» i forskningsformidling. 10 håndplukkede doktorgradskandidater fra NTNU skal formidle forskningen sin slik at alle forstår. Tre av deltakerne er fra Det medisinske fakultet, og her er én av dem.

 

Foto: Merethe Wagelund/NTNU InfoBlogger: Eva Brekke

 

 

 

Jeg er 27 år og kommer fra Sandnes. Da jeg skulle velge studiested var det aldri noen tvil om at det måtte bli Trondheim, blant annet på grunn av Studentersamfundet hvor jeg har drevet med teater mesteparten av studietida. Nå er jeg ferdigutdannet lege, og holder på med doktorgrad i nevrovitenskap.

Fascinasjonen for hjernen startet lenge før jeg begynte på medisinstudiet. Selv om vi begynner å forstå en del om hvordan hjernen fungerer gjenstår fremdeles mange uløste gåter. Jeg håper jeg kan være med på å løse noen av disse. Forskningen min er preklinisk, det vil si at vi studerer hjernen i en dyremodell. Vi bruker noe som kalles MR spektroskopi kombinert med en type sukker med «merkelapp» på for å studere hvordan forskjellige stoffer øker eller minsker, og på den måten få informasjon om hvilke prosesser som er opp- eller nedregulert.

Jeg forsker på hva som skjer i hjernen når barn får for lite blod og oksygen til hjernen i perioden før, under eller etter fødselen. Det kan for eksempel skje under en vanskelig fødsel, men det kan også skje inni livmora hvis morkaka ikke fungerer som den skal. Hvis det gir permanent hjerneskade kan det føre til Cerebral Parese (CP).

Sammenlignet med voksne er nyfødte mer sårbare for perioder med for mye oksygen, noe som kan skape «oksidativt stress». Oksygen og oksidativt stress er et typisk eksempel på at ting i biologien både har en positiv og en negativ side. Hjernecellene er helt avhengige av oksygen, men i noen situasjoner går oksygen sammen med andre atomer og lager «oksygenradikaler» som skader hjernecellene. Etter en periode med for lite oksygen er cellene ekstra sårbare for ting som kan skade dem. Vi har funnet ut at noen av beskyttelsesmekanismene den voksne hjernen har mot oksygenradikaler ikke virker på samme måte i den nyfødte hjernen. Dette betyr at vi må tenke annerledes når vi skal behandle nyfødte.

Jeg håper at med bedre forståelse av prosessene i hjernen kan vi etter hvert gi nyfødte bedre behandling. Målet på lang sikt er å bedre overlevelsen blant nyfødte som får for lite blod og oksygen til hjernen, og også gjøre at de som klarer seg overlever til et friskere liv.

Her kan du lese om de andre deltakerne i årets Forsker grand prix

Leave a Comment

Filed under Barn og unge, Forplantning og fødsel, Forskning, Luftveier, Medfødte tilstander, Nervesystemet og hjernen, NTNUmedicine