Daily Archives: May 28, 2014

spiser seg selv for å holde oss friske

Cellene våre inneholder mange former for søppel, som for eksempel ødelagte eller gamle organeller.

Hvis ikke disse brytes ned og fjernes gjennom cellenes eget søppelhåndteringssystem kalt autofagi, kan resultatet bli celledød, som kan føre til kreft og demens.

– Vi kan tenke oss cellen som en travel by, sier professor Anne Simonsen. Hun er professor ved institutt for medisinske basalfag.

– For at byen skal fungere optimalt må man ha en effektiv måte å kvitte seg med søppel på og bruke dette til gjenvinning av nye produkter og produksjon av energi.

Simonsen og medarbeiderne hennes har tidligere vist at autofagi er viktig for å hindre at feilfoldede proteiner klumper seg sammen

En slik opphopning kan føre til sykdommer som Alzheimer, Parkinsons og Huntingtons Disease.

Forskerne har identifisert flere proteiner som kan binde til slike feilfoldede sykdomsassosierte proteiner og merke dem for nedbryting ved autofagi, hvilket er et viktig bidrag til å holde cellene friske.

Nylig publiserte de funn som øker vår forståelse av hvordan dette skjer, noe som kan ha stor betydning i arbeidet med å finne en medisin mot demens.

En mulighet for å reversere kreft og demens

– Vi har tidligere vist at proteinet ALFY er viktig i prosessen, men vi har ikke forstått akkurat hvorfor, sier Simonsen.

I sin nyeste studie presenterer de funn som viser at proteinet ALFY er nødvendig for at autofagiprosessen kommer i gang.

Fjerner man ALFY vil man ikke få rekruttert autofagimembran. Dermed vil ikke de sammenklumpede proteinene bli fjernet ved autofagi, noe som igjen kan forårsake nervecelledød og demens.

Forsøk på bananfluer har vist at også de blir demente dersom de mangler bananfluenes versjon av ALFY. Dessuten har de funnet at økte nivåer av ALFY i bananfluer kan forhindre opphopning av feilfoldede proteiner.

– Vi håper at våre studier kan bidra til økt forståelse av de cellulære prosessene som forårsaker kreft og demens, sier Simonsen.

– Så kan vi på sikt finne medikamenter som vil kunne forhindre eller til og med reversere disse sykdommene, muligens ved å øke produksjonen eller effekten av ALFY.

Resirkulering ved selvspising

Ordet autofagi er hentet fra gresk og betyr selvspising. Cellenes søppelhåndteringssystem forklares ofte med at cellene våre spiser av seg selv.

Forenklet går denne prosessen ut på at cellen bryter ned sitt eget avfall og bruker restene som nytt byggemateriale.

En membran lukker seg rundt søppelet i cellen og danner en enhet som fraktes til cellens avfallsstasjon hvor det brytes ned. Nedbrytningsproduktene blir så resirkulert som byggemateriale eller brukes til energiproduksjon for cellen.

At cellene spiser seg selv er både normalt og nødvendig og skjer i alle celler hele tiden.

 
Anne Simonsen og hennes forskergruppe forsker på de bittesmå men avgjørende detaljene som kan bidra til å reversere kreft og demens. Fra venstre: Gunnveig Toft Bjørndal, Petter Holland, Aleksander Aas, Kristiane Søreng, Christian Bindesbøll, Anne Simonsen, Serhiy Pankiv, Benan John Mathai, Pauline Isakson, Alf Håkon Lystad Gunnar F. Lothe, UiO

Forlenget levetid

Resirkuleringen av materiale som foregår ved autofagi er med på å forlenge cellenes levetid.

Simonsen og medarbeidere har tidligere vist at økt autofaginivå også kan forlenge levetiden til en organisme, nemlig bananfluer

– Vi vet at autofagi settes i gang og oppreguleres ved sult, og det er holdepunkter for at oppregulert autofagi er viktig for den livsforlengende effekten av såkalt ”caloric restriction” og ”intermittent fasting”, som er sentralt i den populære 5:2-dietten, sier Simonsen.

Dette forklares primært med at oppryddingen i cellene som autofagi står for er viktig for å beskytte oss mot kreft og andre livsstilssykdommer.

For mye kan være skadelig

Hvis det er slik at mangel på autofagi fører til sykdommer, hvorfor kan vi ikke bare stimulere til mer autofagi?

– Studier har vist at for mye autofagi i visse tilfeller kan være skadelig. Dette gjelder for eksempel visse typer og stadier av kreft, forklarer Simonsen.

– Derfor er det viktig å forstå de molekylære mekanismene involvert i ulike former for autofagi i forskjellige celletyper for å kunne manipulere autofagi terapeutisk. Forskningen er derfor sentrert rundt de basale spørsmålene i autofagien: Hvordan dannes membranen? Hvordan gjenkjennes søppelet? Hvordan reguleres prosessen?

For å utvikle en effektiv medisin er man avhengig av mest mulig detaljert kunnskap, og gruppen jobber nå videre med å forstå hvordan ALFY reguleres.

 Referanser

Lystad AH m.fl: Structural determinants in GABARAP required for the selective binding and recruitment of ALFY to LC3B-positive structuresEMBO Rep. 2014, May 1;15(5):557-65

28 May 2014

elektronisk implantat på størrelse med et riskorn kan behandle sykdommer

I dag behandles sykdommer på flere ulike måter – noen må ta medisiner, for eksempel piller og sprøyter, mens andre må gjennomgå omfattende kirurgiske inngrep for å få bukt med en sykdom.

Om noen år kan et tredje alternativ bli vel så aktuelt.

Ingeniører ved universitetet i Stanford har nå funnet en metode som gjør det mulig å trådløst lade elektriske enheter mens de er inne i menneskekroppen.

Dette åpner opp for å kunne ha ulike sensorer og mikroimplantater i kroppen på steder der det tidligere ikke har vært mulig.

En elektronisk lege i kroppen

Hensikten er å utvikle enheter som kan overvåke kroppen, behandle sykdommer og lindre smerter.

Blant annet oppladbare pacemakere, nervestimulatorer og andre sensorer kan bli en realitet, ifølge Ada Poon, som står bak gjennombruddet.

Funnene er omtalt i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.

Den nye trådløse lademetoden gjør at enhetene ikke lenger trenger å være store og klumpete, men i stedet være små og mobile.

– Vi må lage disse enhetene så små som mulig slik at de blir enklere å implantere dem dypt inne i kroppen. På denne måten kan vi finne nye måter å behandle sykdom på, og lindre smerter, sier Poon i en uttalelse.

Oppladbar pacemaker

Elektromagnetisk stimulering av hjernen er en kjent behandlingsmetode for både depresjon og kroniske lidelser, slik som Parkinson.

Poon håper hennes forskning kan bidra til å forbedre denne behandlingen ved hjelp av små implantater i hjernen som sender signaler.

For øvrig har Poon og hennes kolleger allerede utviklet en pacemaker-lignende gjenstand som er på størrelse med et lite riskorn.

Enheten kan både lades og kjøres ved hjelp av en liten lader som holdes inntil kroppen på det aktuelle området der enheten befinner seg. Laderen er på størrelse med et kredittkort.

– Hav av muligheter

Ifølge Stig W. Omholt, som er professor ved Det medisinske fakultet på NTNU, er gjennombruddet svært interessant.

– Det er et hav av muligheter som åpner seg dersom man kan sette inn programmerbare miniatyriserte enheter som kan lades opp fra utsiden, sier Omholt til NRK.no.

– De kan for eksempel brukes til å skaffe måledata som sikrer langt mer effektiv medisinbruk og til å fange opp begynnende sykdomsutvikling lenge før pasienten får kliniske symptomer, forklarer han.

Kan sitte dypt i kroppen

Konseptet trådløs lading har eksistert en stund og i dag finnes det blant annet i en del smarttelefoner.

Problemet med denne teknologien, som benytter seg av såkalt near field-bølger, er at de ikke kan reise spesielt langt. Bølgene stopper når de møter motstand, for eksempel vev i kroppen.

Nettopp dette har vært årsaken til at slik teknologi foreløpig ikke har blitt brukt i medisinen i noen stor grad.

Ada Poon har funnet en løsning på denne utfordringen. Hun har laget en elektromagnetisk bølge som kan penetrere vevet i kroppen.

– Med denne metoden kan vi trygt overføre strøm til små implantater i organer, blant annet hjertet eller hjernen, forteller John Ho, som også har deltatt i arbeidet.

– Må tenke oss grundig gjennom

Omholt forteller at NTNU allerede jobber mye med sensorteknologi, og også et prosjekt der ultralyd brukes for å frigjøre legemidler på utvalgte steder i kroppen.

– Dette gjennombruddet fra Stanford kan åpne opp et spekter av nye anvendelser for disse aktivitetene. Vårt arbeid med å lage matematiske modeller av den menneskelige sykdomsfysiologien, vil få betydelig drahjelp fra denne teknologien om den viser seg å kunne gi oss tilgang til et bredt register av fysiologiske måledata fra intakte vev i ulike organsystemer.

Professoren er imidlertid klar at flere etiske utfordringer vil dukke opp i takt med den teknologiske utviklingen.

– Det er en rekke etiske perspektiver knyttet til slik teknologi og noen mulige anvendelser vil man garantert måtte tenke grundig gjennom før de blir satt ut i praksis, sier Omholt.

Og legger til:

– Men tar man i betraktning de sannsynlige gevinstene slik teknologi vil ha for både å sikre folk en mindre problematisk alderdom og for å redusere utgiftene på helsebudsjettet, tror jeg den kommer til å bli svært viktig.

 

28 May 2014