Ryddede forside på anerkendt magasin: Forskere fra KU bag banebrydende nyt om pattedyrs hjerner

Ny forskning viser at pattedyrs, herunder menneskers, hjerner fungerer anderledes end man hidtil har troet. Opdagelsen er landet på forsiden af et internationalt videnskabsmagasin.


Bemærk: Artiklen er mere end 30 dage gammel

Et nyt gennembrud i forskningen af pattedyrs hjerner har fundet sted på Københavns Universitet. 

Her har forskere fundet ud af, at vores og andre pattedyrs hjerner ikke fungerer på den måde, som man ellers har troet. 

På forsiden af internationalt magasin

Forskningen fra Kemisk Institut på KU omhandler et livsvigtigt enzym kaldet V-ATPase. Det viser sig, at enzymet, der forbinder hjernens signaler, tænder og slukker helt tilfældigt og endda holder timelange pauser fra sit ”arbejde”, hvor man før har troet at enzymet konstant var på arbejde.

Opdagelsen kan få stor betydning for vores forståelse af hjernen og udviklingen af ny medicin, og kom hurtigt på forsiden af det internationale videnskabsmagasin Nature.

quote Stik imod hvad alle troede, og ulig mange andre proteiner, så stopper disse enzymer med at virke i alt fra få minutter til flere timer ad gangen. Alligevel er menneskers og andre pattedyrs hjerner på mirakuløs vis i stand til at fungere.

Dimitrios Stamou, professor på Kemisk Institut, KU

Banebrydende forskningsmetode

Dimitrios Stamou er professor på Kemisk Institut på Københavns Universitet, og har stået i spidsen for studiet. Han fortæller, at de ved hjælp af en ny banebrydende metode har fundet frem til de nye resultater:

- Det er første gang, nogen har undersøgt disse enzymer i hjernen hos pattedyr ét molekyle ad gangen, og vi er dybt overraskede over resultatet. Stik imod hvad alle troede, og ulig mange andre proteiner, så stopper disse enzymer med at virke i alt fra få minutter til flere timer ad gangen, siger han.

- Alligevel er menneskers og andre pattedyrs hjerner på mirakuløs vis i stand til at fungere.

De store blå strukturer viser V-ATPaserne på en synaptisk vesikel taget fra en nervecelle i et pattedyrs hjerne.
De store blå strukturer viser V-ATPaserne på en synaptisk vesikel taget fra en nervecelle i et pattedyrs hjerne.
Foto: C. Kutzner, H. Grubmüller and R. Jahn/Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences

Livsvigtigt enzym tænder og slukker vilkårligt

Når kroppen skal bevæge sig og forme tanker og hukommelse, sender millioner af hjerneceller konstant beskeder rundt mellem hinanden inde i hjernen.

Når to hjerneceller mødes for at udveksle en besked, foregår det ved, at signalstoffer kaldet neurotransmittere transporteres fra én hjernecelle til en anden ved hjælp af et unikt enzym.

Denne proces er en fuldstændig livsvigtig for hjernen, som pattedyr og andre komplekse organismer ikke kan overleve uden. Derfor har forskere i hele verden indtil nu troet, at disse enzymer konstant var aktive for løbende at overbringe de vigtige signaler.

Men det er de langt fra. Studiet viser, at enzymerne kan være slukkede op til 40 procent af tiden.

quote Alligevel er menneskers og andre pattedyrs hjerner på mirakuløs vis i stand til at fungere

Dimitrios Stamou, professor på Kemisk Institut, KU

Revolutionerende metode til at screene ny medicin

Indtil nu har det kun været muligt at undersøge denne proces i en enkelt gruppe af meget stabile bakterier, men med en ny metode har forskerne været i stand til at undersøge hjerne-enzymet i rotter. 

Enzymet V-ATPase er et vigtigt mål for medicin, fordi det spiller en afgørende rolle i udviklingen af cancer, og mange andre livstruende sygdomme.

Fakta om enzymet V-ATPase

V-ATPaser er enzymer, der nedbryder energi (ATP) på tværs af celle membraner.

De er tilstede i alle celler, hvor de kontrollerer pH-niveauet og forsuringen inde- og uden på celler.

I hjerneceller giver V-ATPase energi til en pumpe, der fylder neurokemiske budbringere, kaldet neurotransmittere, ind i blærer, der herefter frigives mellem neuroner og overfører beskeder.

Eksisterende analyser til at screene ny medicin for dets virkning på enzymet V-ATPase baserer sig på den gennemsnitlige aktivitet fra milliarder af V-ATPase-enzymer. Det gør man, fordi det er nok at kende det gennemsnitlige enzyms opførsel, når bare det er konstant aktivt eller samarbejder i stort antal.

Men med opdagelsen af at enzymet V-ATPase opfører sig anderledes end det gennemsnitlige enzym, kan det få stor betydning for den fortsatte forskning og udvikling af medicin.

- Nu ved vi, at det ikke nødvendigvis gør sig gældende for V-ATPase. Derfor er det pludseligt blevet vigtigt at bruge metoder, som kan måle opførslen af enkelte V-ATPase-enzymer for at forstå og optimere den ønskede effekt af medicin, siger postdoc Elefterios Kosmidis fra Kemisk Institut på Københavns Universitet, der udførte eksperimenterne i laboratoriet og er førsteforfatter på den videnskabelige artikel.   

Du har læst en artikel fra TV 2 Kosmopol


Spørg Os - Afstemning

_


Vis mere
20180807-153213-6-5406x3604ma

Nyt gennembrud: Forskere finder årsag til hyppig hjernesygdom

Mangel på fiskeelever

Danny kan ikke få elever til sin fiskehandel - det kan koste branchen

Vis mere