Norske studier gir ny kunnskap om hvordan vannkanalen akvaporin 4 regulerer gliacellenes kalsiumsignaler ved hjerneødem.
Norske forskere har nylig publisert to artikler i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (1, 2) . I den første studien, med doktorgradsstipendiat Alexander Stanley Thrane som førsteforfatter, ble hjerneødem indusert på anesteserte forsøksmus, der kalsiumsignaler i hjernebarken så ble studert ved hjelp av in vivo-multifotonmikroskopi (1) . Normale mus ble sammenliknet med genmodifiserte mus uten vannkanalen akvaporin 4. Resultatene viste at akvaporin 4 endrer gliacellenes totale vanninnhold, og regulerer kalsiumsignaler og frigjøring av adenosintrifosfat. Dette kan påvirke nervecellenes funksjon.
– Studien ble utført i samarbeid med University of Rochester i New York og ble trukket frem i det anerkjente tidsskriftet Nature Reviews Neuroscience (3) . Oppdagelsen av disse signalmekanismene kan gi grunnlag for nye behandlingsprinsipper ved hjerneødem, sier forsker Erlend Nagelhus, som er sisteforfatter på begge artiklene.
I den andre studien, med doktorgradsstipendiat Nadia Nabil Haj-Yasein som førsteforfatter, ble genet som koder for akvaporin 4 selektivt fjernet fra gliacellene (2) . Resultatene viste at det er gliacellene som regulerer transporten av vann over blod-hjerne-barrieren. Dette innebærer at nye legemidler mot hjerneødem må ha evne til å passere endotelcellene, sier Nagelhus.
Studier av gliaceller
Studier av gliaceller
Studiene utgår fra Erlend Nagelhus’ forskergruppe ved Norsk senter for molekylærmedisin (www.ncmm.uio.no), Universitetet i Oslo. Forskergruppen er særlig opptatt av gliaceller og kombinerer elektrofysiologiske målinger med funksjonelle bildeopptak. Ved hjelp av multifotonmikroskopi studeres begivenheter på synapsenivå i hjernebarken til levende forsøksdyr. Gruppen er særlig opptatt av vann- og ionehomøostase i synapser og hvordan glia regulerer blodtilstrømning ved nevronal aktivitet.
Ordforklaringer
Akvaporiner: I 1992 oppdaget gruppen til Peter Agre i USA det første vannkanalproteinet. Det ble senere kalt akvaporin 1 (AQP1). Agre fikk i 2003 nobelprisen i kjemi for denne oppdagelsen.
Akvaporiner er membrankanaler som formidler rask og selektiv transport av vann. I 1994 fant Agres gruppe at hjernen inneholder cDNA for et hittil ukjent akvaporin, som senere ble kalt akvaporin 4 (AQP4) (1 ). Sammen med Agre og Ole Petter Ottersen oppdaget Erlend Nagelhus AQP4-proteinets lokalisering i 1997 (2 ).
In vivo-multifotonmikroskopi: Laserbasert teknikk for bildeopptak i levende forsøksdyr