Tvåspråkiga nervceller lär oss mer om hjärnsjukdomar

Upptäckten att vissa nervceller kan använda två olika signalsubstanser i sin kommunikation gör att forskare nu bättre kan förstå sjukdomar som schizofreni, Parkinsons sjukdom och olika former av beroenden. I tidskriften Nature Reviews Neuroscience presenterar Uppsalaforskaren Åsa Mackenzie, tillsammans med kanadensiska kollegor, en forskningsöversikt över ett nytt spännande område.

Den långsamma signalsubstansen dopamin spelar en viktig roll i flera av hjärnans funktioner, till exempel vid viljestyrda rörelser och motivation. Ny forskning har visat att nervceller som använder sig av dopamin också kan använda sig av en helt annan slags signalsubstans, det snabba glutamatet. Dessa nervceller kan därmed använda två skilda typer av signaler, och därmed förmedla olika slags budskap i hjärnan. Det ena är snabbt via glutamatet och det andra långsamt via dopaminet.

Denna kombinerade dopamin- och glutamatsignalering ger dessa nervceller en ”tvåspråkighet” som antagligen är viktig för att dessa nervceller, och de funktioner de är involverade i, ska kunna signalera normalt. Professorerna Louis-Eric Trudeau och Laurent Descarries vid Université de Montréal, Kanada, har under senare år beskrivit hur dopamincellernas anatomi och sätt att signalera gör det möjligt för dem att använda dessa två signalsubstanser.

Förra året ledde docent Åsa Mackenzie vid Uppsala universitet en studie som visade att dopamincellerna i hjärnans belöningssystem kombinerar dopamin- och glutamatsignalering för att förmedla effekten av beroendeframkallande psykostimulantia som amfetamin. Denna studie går man nu vidare med i labbet vid Institutionen för neurovetenskap i Uppsala.

Professor Salah El Mestikawy vid McGill University, Kanada, har visat att samma tvåspråkighet finns hos de nervceller som primärt använder sig av serotonin istället för dopamin och som är involverade i ångest och depressionslika tillstånd. Även dessa nervceller har alltså förmågan att använda sig av hjärnans gaspedal, glutamat.

Dessa studier, samt andra studier av olika aspekter av den nyupptäckta samsignaleringen hos vissa nervceller i centrala och perifera nervsystemet, beskrivs nu i artikeln i Nature Reviews Neuroscience.

- Upptäckten om denna ”tvåspråkighet” hos vissa nervceller ger en fördjupad kunskap av mekanismerna bakom flera av de svåra hjärnsjukdomar som drabbar människor och som beror bland annat på felaktig signalering av dopamin eller serotonin. Exempel på sådana sjukdomar är Parkinsons sjukdom, schizofreni, ångest och depression samt olika former av beroenden, exempelvis drogmissbruk. Genom att lära oss mer om denna samsignalering kan man tänka sig att den nya kunskapen på sikt kan vara vid särskild nytta vid läkemedelsutvecklingen för dessa sjukdomar, berättar Åsa Mackenzie.

Läs artikeln i Nature Reviews Neuroscience. Referens: april 2011, volym 12, nummer 4.

”FROM GLUTAMATE CORELEASE TO VESICULAR SYNERGY: NEW PERSPECTIVES ON THE FUNCTIONS OF VESICULAR GLUTAMATE TRANSPORTERS”
AV Salah El Mestikawy, Åsa Wallén-Mackenzie, Guillaume M. Fortin, Laurent Descarries and Louis-Eric Trudeau

För mer information kontakta:
Åsa Mackenzie, tel: 070-1679389, e-post: asa.mackenzie@neuro.uu.se

Forskningen i Åsa Mackenzies lab stöds av:
Vetenskapsrådet (Medicin), Hjärnfonden, Åhlénstiftelsen, Åke Wibergs stiftelse, Parkinsonfonden, Socialstyrelsen, Drottning Silivas Jubileumsfond och Uppsala Universitet. Samarbetet med Trudeaus lab stöds av Stiftelsen för internationalisering av högre utbildning och forskning (STINT).