Både gas och broms behövs för våra rörelser

2017-01-30

För att köra bil behöver man en bra balans mellan gas och broms. Likadant är det i den del av hjärnan, striatum, som har kontroll över våra rörelser. Forskning vid Lunds universitet har gett nya rön om samverkan mellan ”gasen” och ”bromsen” i striatum, som på sikt kan underlätta utvecklingen av läkemedel mot framför allt Parkinsons sjukdom.

Angela Cenci Nilsson. Foto: Kennet Ruona

I det första stadiet av Parkinsons sjukdom har patienterna stela och långsamma rörelser. Detta kan åtgärdas med medicinen L-dopa, men efter några års behandling får patienterna i stället problem med okontrollerade ryckiga rörelser som kallas dyskinesier. Det finns också andra sjukdomar, som Huntingtons sjukdom och olika medfödda störningar, som är förknippade med rörelserubbningar av detta slag.
– Vi vet att striatum spelar en viktig roll för rörelsekontrollen. Men det har varit en het debatt om vilka nervbanor i striatum som är de viktigaste, säger Parkinsonforskaren Angela Cenci Nilsson i Lund.

En ny metod kallad kemogenetik

Striatum har i huvudsak två celltyper som ger upphov till var sin nervbana, ”den direkta banan” och ”den indirekta banan”. Det forskardebatten gällt är om båda banorna är lika viktiga, och om de måste samarbeta eller kan fungera var för sig.
Lundaforskarna har använt en ny metod kallad kemogenetik. Med hjälp av ett ofarligt virus har man fört in en ny gen i arvsmassan på den ena eller andra typen av striatum-celler i försöksmöss. Genen kodar för tillverkningen av ett receptorprotein som aktiverar den aktuella nervbanan. Receptorn stimuleras dock först när djuren behandlas med en viss substans vars effekt varar ett par timmar.
Med denna metod kunde forskarna styra aktiviteten hos den direkta respektive den indirekta banans celler och samtidigt studera mössens beteende. Studierna genomfördes både på normala möss och djur med en Parkinson-liknande skada, och både med och utan L-dopa.

Gas och broms i samspel

Resultaten visade att samtliga rörelser kontrollerades av båda banorna, som fungerar som ”gas” (den direkta banan) respektive ”broms” (den indirekta banan). Hos Parkinson-möss som fått L-dopa gav den direkta banans aktivering snabbare rörelser men också dyskinesier, alltså både fördelarna och nackdelarna av en Parkinsonbehandling. Aktivering av den indirekta banan gav däremot långsammare rörelser men också lindring av de L-dopaframkallade dyskinesierna.
– Vi tolkar dessa resultat som att banorna behöver samspela i alla rörelser, även efter Parkinson-liknande tillstånd och L-dopabehandling. Man kan ju inte ha bara ”gas” och ingen ”broms”, utan måste aktivera båda i en noggrann balans, menar Angela Cenci Nilsson.

Indirekta banans celler i striatum som aktiveras av receptorproteinet. Grön färg visar på ökad aktivitet. Bildkälla: Angela Cenci Nilsson

Resultaten bör kunna få stor betydelse för grundforskningen

Hon tror problemet med L-dopa beror på att substansen inaktiverar bromsen, dvs pressar ner den indirekta banan helt, och samtidigt trycker för hårt på gasen, dvs överstimulerar den direkta banan så att dyskinesier uppstår.
Lundaforskarnas resultat skulle kunna förklara varför det varit så svårt att utveckla nya läkemedel mot Parkinsons. De senaste årens läkemedelsutveckling har styrts mot endera nervbanan, medan de nya fynden tyder på att det behövs antingen ett medel som påverkar båda, eller två medel som kan komplettera varandra.
– Våra resultat bör kunna få stor betydelse både för grundforskningen och för läkemedelsforskningen, säger Angela Cenci Nilsson.

Text: INGELA BJÖRCK

Artikeln är tidigare publicerad vid Lunds universitets hemsida.