Denna webbsida är endast avsedd för läkare och sjukvårdspersonal med förskrivningsrätt.

Ny studie om hjärnans vattenkanaler skänker hopp till hjärn- och ryggmärgsskadade

En internationell forskargrupp har upptäckt en behandling som dramatiskt reducerar svullnaden efter hjärn- och ryggmärgsskador. Genom att använda ett redan godkänt läkemedel på råttor kunde hjärnans vattenkanaler manipuleras med positivt resultat. Den nya studien ger hopp till de miljontals människor som varje år drabbas av hjärn- och ryggmärgsskador.

Kvinnlig forskare i vit labbrock häller upp vätska från provrör.

Kemiprofessor Susanna Törnroth-Horsefield – en av forskarna bakom studien. Foto: Johan Joelsson

Av Johan Joelsson – publicerad den 15 maj 2020

Enligt Världshälsoorganisationen, WHO, drabbas cirka 75 miljoner människor i världen årligen av hjärn- och ryggmärgsskador till följd av fall, trafikolyckor, sportaktiviteter och stroke. Skadorna är ofta dödliga eller leder till livslånga funktionsnedsättningar. Nuvarande behandlingsmöjligheter har en begränsad effekt och medför ofta stora risker för patienten. Men i en ny studie som presenteras i den vetenskapliga tidskriften Cell har ett internationellt team, där forskare från Lunds universitet ingår, utvecklat en ny behandlingsform. Genom att använda ett redan godkänt läkemedel, trifluoperazine (TFP), lyckades forskarna manipulera vattenkanalerna i hjärnans cellmembran, de så kallade aquaporinerna.

– Våra resultat öppnar för ett helt nytt behandlingsalternativ. Det är första gången som ett läkemedel har visat sig kunna användas för att påverka aquaporiners aktivitet. Alla tidigare försök att utveckla läkemedel som blockerar aquaporiner har misslyckats, säger Susanna Törnroth-Horsefield, kemiprofessor vid Lunds universitet.

Vid hjärn- och ryggmärgsskador uppstår syrebrist i centrala nervsystemet. Under sådana förhållanden höjs salthalten i cellerna vilket medför en inströmning av vatten för att bibehålla saltbalansen. Vattnet gör att cellerna sväller och trycket ökar. Detta orsakar i sin tur skador på den känsliga vävnaden i hjärnan och ryggmärgen vilket hämmar de elektriska signalerna från hjärnan till kroppen och vice versa. I studien upptäckte forskarna att läkemedlet TFP hindrar ett protein som heter calmodulin att binda till aquaporinerna, något som minskar cellernas genomsläpplighet för vatten och på så sätt begränsar svullnaden.

– Genom att testa behandlingen på skadade råttor kunde vi se att en enstaka dos TFP administrerat på skadestället återställde full rörelse och känsel inom två veckor till skillnad från en kontrollgrupp med råttor som inte fick behandling och visade fortsatt nedsatt rörelse och känsel efter sex veckor, säger Susanna Törnroth-Horsefield.

Läkemedlet TFP har traditionellt använts för att behandla patienter med schizofreni och andra psykiska sjukdomar. Eftersom långtidsanvändning är kopplat till biverkningar är upptäckten att en enstaka dos har signifikant och långverkande effekt på hjärnödem extra lovande. TFP är dessutom redan godkänt i USA och Storbritannien vilket gör att läkemedlet snabbt kan komma till användning för behandling av patienter med hjärn- och ryggmärgsskador.

– Våra resultat ger nya behandlingsmöjligheter för de 75 miljoner människor som drabbas av hjärn- eller ryggmärgsödem i världen varje år. Upptäckten är väldigt lovande inför framtiden, säger Susanna Törnroth-Horsefield.

Förutom Lunds universitet har följande lärosäten och organisationer deltagit i arbetet: Aston University, Harvard Medical School, Boston Children’s Hospital, University of Mosul, University of Birmingham, University of Calgary, Shaqra University, University of Copenhagen, University of Wolverhampton.

Artikeln publiceras i den vetenskapliga tidskriften Cell.

Vanligt socker har stor potential som kontrastmedel vid detektering av Alzheimers

En ny studie visar att socker kan användas för att detektera Alzheimers sjukdom. Med hjälp av en speciell teknik, som varken är beroende av radioaktivitet eller metalliska kontrastmedel, hoppas forskarna kunna upptäcka demenssjukdomen i ett tidigare skede.

Vid Alzheimers sjukdom förtvinar nervcellerna i hjärnan vilket leder till minnesproblem och svårigheter att tolka intryck från sinnena och omgivningen. Till en början förstörs cellernas utskott, men med tiden dör hela nervcellen. Vid undersökning med magnetkamera (MR) – en avbildningsteknik som inte använder någon joniserande strålning – injiceras ofta ett metallbaserat kontrastmedel i patienten för att underlätta diagnos av olika sjukdomar. Tidig diagnos av Alzheimers sjukdom med MR är fortfarande utmanande. Men i en ny studie som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science Advances har ett internationellt team, där forskare från Lunds universitet ingår, undersökt sockrets potential som kontrastmedel.

– Vi vill förstå hur upptag och elimination av socker, som är hjärnans bränsle, ändras vid Alzheimers sjukdom. Vårt mål är att se om det går att använda den nya metoden för att kunna detektera Alzheimers i ett tidigt stadium, redan innan patienten visar några symtom, säger Linda Knutsson, professor i medicinsk strålningsfysik vid Lunds universitet.

I studien kunde forskarna visa att upptaget och eliminationen av socker i hjärnan är förändrat redan i ett mycket tidigt skede av Alzheimers sjukdom. Detta kom forskarna fram till genom prekliniska experiment med olika åldersgrupper. Den grupp som bar på sjukdomen visade upp en långsammare elimination av socker än den friska gruppen.

– Vår upptäckt kan ge hopp till familjer som drabbats av Alzheimers och där det också kan finnas en ärftlighet för sjukdomen. Framgångsrik vidareutveckling av denna metod för kliniskt bruk kan då hjälpa till att detektera Alzheimers tidigt samt möjliggöra uppföljning av patientens behandling. Dock behövs mycket mer forskning för att uppnå detta, säger Linda Knutsson.

Tidigare har forskarna undersökt socker som kontrastmedel vid undersökningar av tumörer. Att sockret nu även visar sig ha potential för att detektera Alzheimers gläder Linda Knutsson som kommer att arbeta vidare med att utveckla den nya metoden.

– Att använda icke-syntetiska kontrastämnen som socker vid undersökningar är inte bara billigare för sjukvården. Det kan även få en positiv psykologisk effekt och göra patienter lugnare, säger Linda Knutsson.

Förutom Lunds universitet har följande lärosäten och organisationer deltagit i arbetet: City University of Hong Kong, Johns Hopkins University School of Medicine, Kennedy Krieger Research Institute, Hong Kong Polytechnic University, City University of Hong Kong Shenzhen Research Institute.

Artikeln publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science Advances.

Fett från buken kan hjälpa kroppen läka efter nervskada

Genom att ta stamceller från en persons bukfett och underhudsfett och spruta in dem i en skadad muskel, kan kroppens läkning påskyndas efter en nervskada. Det visas i en ny avhandling vid Umeå universitet.


Roine El-Habta, Institutionen för integrativ medicinsk biologi. Foto: Camilla, Hårizont

– Det här kan vara en öppning mot en möjlig framtida behandling för personer som drabbas av nervskador som annars leder till muskelförtvining och försämrad rörlighet, säger Roine El-Habta, doktorand vid Institutionen för integrativ medicinsk biologi.

Skador på nerver är en mycket vanlig följd av olyckor. När nerver skadas, förlorar de kontakten med musklerna som då blir denerverade. Det resulterar i en oförmåga att röra sig.

Återfå kontakt

Trots att nerver kan repareras med hjälp av kirurgiska tekniker måste de sedan växa tillbaka hela vägen från skadan till musklerna. Nerver växer med en hastighet av cirka en millimeter per dag, vilket innebär att det i värsta fall kan ta flera år innan de återfår kontakten med musklerna. Problemet är att efter så lång tid har muskeln förändrats så till den grad att den ofta inte längre går att använda. Därmed kan den försämrade rörligheten bli bestående.

– Att hejda muskeln från att förtvina när den saknar kontakt med nerven är något av en nyckel för att rädda patientens framtida rörelseförmåga, säger Roine El-Habta.

I sitt avhandlingsarbete har Roine El-Habta undersökt huruvida stamceller från buk- och underhudsfett kan skydda musklerna hos en nervskadad individ från dessa sjukliga vävnadsförändringar. För att undersöka detta har han använt sig av en metod där han odlat muskelceller och stamceller i samma miljö men utan att de kommit i direkt kontakt med varandra. På så sätt har man kunnat studera betydelsen av de tillväxtämnen som cellerna frisätter.

Tillväxtämnen skyddar

I avhandlingsarbetet bekräftar Roine El-Habta att stamcellerna producerar rikligt med tillväxtämnen som effektivt skyddar muskelcellerna mot celldöd och ökar celldelningen. Effekter kunde även ses då dessa stamceller injicerades i denerverade muskler.

Resultaten talar för att celler från fettvävnad kan vara fördelaktiga i behandlingen av denerverad vävnad, vilket skulle ha stor betydelse för de många personer som drabbas av detta svårbehandlade och utdragna tillstånd. Mer forskning behövs dock innan det kan bli en metod för kliniskt bruk.

Roine El-Habta är född i Polen men uppvuxen i Umeå. Roine tog biomedicinexamen vid Umeå universitet 2014 och molekylärbiologiexamen 2015. Sedan 2016 studerar han även till läkare vid samma universitet.

Till avhandlingen

För mer information, kontakta gärna
Roine El-Habta
Telefon: 070-681 37 44
E-post: [email protected]

Om disputationen
Roine El-Habta, Institutionen för integrativ medicinsk biologi, försvarar torsdag 14 maj kl. 13.00 sin avhandling Cellterapi för denerverad vävnad. Fakultetsopponent Antonio Salgado, Minho-universitetet, Braga, Portugal. Huvudhandledare Ludvig Backman. Plats: Triple Helix, Universitetsledningshuset.

Webbinar MS och Covid-19

Vi på Sanofi Genzyme förstår att det är en oerhörd ansträngd situation i vården just nu men vi tror ändå att det finns behov av utbildning i vissa aktuella ämnen. Därför vill vi gärna bjuda in dig, som arbetar med MS-patienter till en webbsänd föreläsning med fokus på MS och Covid-19. Docent och överläkare Charlotte Dahle kommer att berätta mer om ämnet där det just nu händer mycket.

2 juni 2020 12-13

Mer information och anmälan

 

Nyupptäckt mekanism kan förklara ökad risk för demens

I dag använder miljontals människor världen över syradämpande läkemedel, så kallade syrapumpshämmare, mot halsbränna, magkatarr och magsår. Forskare från Karolinska Institutet rapporterar nu hur långvarig användning av dessa läkemedel skulle kunna bidra till ökad risk att utveckla demens, resultat som publiceras i tidskriften Alzheimer’s & Dementia.


Taher Darreh-Shori, docent och forskare vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskaper och samhälle, Karolinska Institutet. Fotograf: Selma Wolofsky

– Vi har kunnat visa att syrapumpshämmare påverkar syntesen av signalsubstansen acetylkolin som har stor betydelse vid exempelvis Alzheimers sjukdom. Eftersom det inte finns någon effektiv behandling mot sjukdomen är det viktigt att undvika riskfaktorer och därför vill vi rikta uppmärksamhet mot detta så att läkemedlen inte används under lång tid i onödan, säger Taher Darreh-Shori, docent och forskare vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskaper och samhälle, Karolinska Institutet.

Syrapumpshämmare fungerar genom att blockera de pumpar som transporterar sura vätejoner ut ur de celler som bygger upp slemhinnan. När pumparna inte fungerar minskar mängden syra och i förlängningen den frätskada som syran gör på vävnaden. Befolkningsstudier har tidigare visat på ökad förekomst av demens hos de som använder syrapumpshämmare (se bakgrundsmaterial). Hur mekanismen bakom en sådan koppling skulle kunna se ut var dock okänt, fram tills nu.

Först undersökte forskarna med hjälp av 3D-datorsimuleringar hur sex olika varianter av syrapumpshämmare – som baseras på olika verksamma substanser – samspelade med ett enzym kallat kolinacetyltransferas. Enzymet har till uppgift att tillverka signalämnet acetylkolin. Acetylkolin behövs för att skicka signaler mellan nervceller, men för att signaleringen ska fungera behöver acetylkolinet tillverkas i tillräcklig mängd. Datorsimuleringarna visade att alla de testade läkemedlen kunde binda till enzymet.

I nästa steg analyserade forskarna i provrör effekten av bindningen mellan enzymet och de olika läkemedlen. Alla läkemedlen hämmade enzymet, vilket gav till följd att mindre mängd acetylkolin kunde tillverkas. Ju bättre läkemedlet band till enzymet, desto starkare var den hämmande effekten. Läkemedel baserade på den verksamma substansen omeprazol, esomeprazol, tenatoprazol och rabeprazol hade störst affinitet, vilket innebär att de hämmade allra mest. Varianterna pantoprazol och lansoprazol hämmade enzymet svagast (se illustration)

Nu krävs kompletterande studier för att undersöka om det som forskarna har sett i sina laboratorieanalyser även sker på samma vis i kroppen. Redan nu avråder dock Taher Darreh-Shori från överdriven användning av syrapumpshämmare.– Särskilt försiktig bör man vara när det gäller äldre personer och de som redan har en demensdiagnos. Detsamma gäller även patienter med muskelsvaghetssjukdomar som ALS, då acetylkolin-signalering även här är mycket viktigt. I dessa fall bör man använda de läkemedel som ger liten påverkan och ordinera den lägsta dosen under så kort tid som möjligt, säger han.

– Jag vill dock betona att korrekt användning av läkemedlet är säkert även hos äldre så länge de används under kort tid och när de verkligen behövs. Anledningen är att vårt nervsystem är ganska flexibelt när det gäller att tolerera kortvarig påverkan, tillägger han.

Forskningen finansierades av Alzheimer’s Association (USA), Vetenskapsrådet, Loo & Hans Ostermans stiftelse, Karolinska Institutet med fler. Se den vetenskapliga artikeln för fullständig redovisning av finansiering.

Publikation: ”Proton pump inhibitors act with unprecedented potencies as inhibitors of the acetylcholine biosynthesizing enzyme – A plausible missing link for their association with incidence of dementia,” Rajnish Kumar, Amit Kumar, Agneta Nordberg, Bengt Långström and Taher Darreh-Shori, Alzheimer’s & Dementia, online 8 maj, 2020, doi: 10.1002/alz.12113

Bakgrundsmaterial:
• I en stor befolkningsstudie i JAMA Neurology sågs att personer som använder syrapumpshämmare även hade ökad risk att drabbas av demens.
• En studie i Alzheimers Research & Therapy visade att friska, yngre personer som åt syrapumps-hämmare i tio dagar presterade sämre än innan på bland annat minnestester, jämfört med deltagare som fått verkningslösa tabletter, placebo.
• Enligt en studie publicerad i PLoS One mer än dubblerades användningen av syrapumpshämmare, från 4 procent av befolkningen till 9,2 procent, mellan 2002 och 2009.