Forklarer hjernens avfallsmekanisme

Tre nordmenn med tilknytning til Universitetet i Oslo og Oslo universitetssykehus, Rikshospitalet er med i forskergruppen, som har beskrevet de såkalte vannkanalene som renser hjernen på linje med lymfesystemet ellers i kroppen:

Erlend Nagelhus, leder av Lettensenteret ved Senter for molekylærbiologi og nevrovitenskap, forskerlinjestudent Georg Andreas Gundersen ved Forskerlinjen ved Det medisinske fakultet og professor Maiken Nedergaard ved Senter for molekylærbiologi og nevrovitenskap.

Fjerner avfallstoffer
Gjennombruddet, som nylig ble annonsert på forsiden til Science Translational Medicine, kaster nytt lys over de såkalte vannkanalenes funksjon i hjernen.

– Det finurlige med hjernen er at den mangler et lymfesystem. Derfor har det lenge vært et mysterium hvordan den kvitter seg med avfallsstoffer og overflødig vevsvæske, sier Nagelhus, ifølge Institutt for medisinske basalfag ved UiO.

Oppdagelsen betyr at det er nå er funnet en forklaring på vannkanalenes funksjon. De hjelper hjernen med å bli kvitt avfallsstoffer. De to forskerne forklarer at vannkanaler er vanntransporterende proteiner som finnes i hele kroppen.

Lokalisert rundt nervecellene
Forskergruppen har kartlagt at hjernens vannkanaler sitter i cellemembranen til astrocyttene – de stjerneformede gliacellene som omgir nervecellene. Vannkanalene er spesielt tallrike i enden av utløperne til astrocyttene, i grenseflatene mellom hjernevev og blodårer og langs hjernens overflate. Men hittil har ikke forskerne forstått hvorfor det er slik.

Forskerne spurte seg hvorfor naturen har utstyrt oss med disse vannkanalene, og hva som er deres fysiologiske funksjon? Det er det de nå mener at de har funnet svaret på, ifølge UiO.

Langsommere uten kanaler
For å kunne se hvordan avfallsstoffer ble fjernet fra hjernen, injiserte forskerne radioaktive markørstoffer i selve hjernevevet hos mus med og uten vannkanaler.

– Vi fant at de radioaktive stoffene ble fjernet mye langsommere i dyrene som manglet vannkanaler. Dermed viste vi at vannkanalene er viktige for å fjerne uønskede stoffer fra hjernevevet, forteller Nagelhus.

Fjernet også Alzheimer-protein
Forskerne injiserte også proteinet amyloid beta, som er involvert i utviklingen av Alzheimers sykdom, i musenes hjernevev. Det viste seg at også dette proteinet ble fjernet langsommere fra hjernen til mus som manglet vannkanaler.

– En defekt sirkulasjon av væske i hjernen, og dermed mangelfull fjerning av amyloid, kan være en mulig mekanisme for Alzheimers sykdom. Det produseres nemlig hele tiden amyloid i hjernen, og hvis proteinet ikke blir fjernet effektivt nok vil det hope seg opp og kunne gi nervecelleskade, sier Nagelhus, ifølge instituttet.
Les mer hos Universitet i Oslo