Hjernen vår har et enormt behov for energi. Den utgjør bare 2 prosent av kroppsvekten, men er ansvarlig for rundt 20 prosent av kroppens energiomsetning under hvile.

Mitokondriene er cellenes energifabrikker. Forskning på mitokondriene i hjernen er derfor viktig for å forstå hva som skjer når hjernecellenes energitilførsel svikter, for eksempel ved hjerneslag.

Oligodendrocyttene er ansvarlige for å lage det beskyttende fettlaget myelin rundt nervefibrene. På denne måten bidrar de til at de elektriske nervesignalene beveger seg hurtig. Oligodendrocyttene er veldig skjøre i forhold til andre celletyper i hjernen og dør tidlig ved energisvikt.

Hvis de dør, forsvinner myelinet, og nervesignalene når ikke raskt nok fram. Det kan føre til både mentalt og fysisk handicap, som i multippel sklerose.

Mitokondrier i myelinlaget

Tidligere var det vanskelig å forske på mitokondriene i hjernen. Med nye teknikker er dette nå mulig.

Til nå har forskerne trodd at myelinlaget ikke har mitokondrier fordi det ikke er plass, men dette er nå motbevist. Ny forskning viser nemlig at det finnes mitokondrier i myelinlaget rundt nervefibrene, i hvert fall hos mus.

Johanne Egge Rinholm, forsker ved Universitetet i Oslo og Rikshospitalet, har vært prosjektleder for studien.

– Ved å sette inn fluorescerende molekyler i oligodendrocyttenes mitokondrier i hjernevev fra mus, kunne vi spesifikt identifisere mitokondriene fra disse cellene, forteller Rinholm.

På denne måten viser forskerne for første gang at det finnes mitokondrier i myelinlaget rundt nervefibrene. Dette motbeviser den gamle forestillingen om at mitokondrier ikke finnes der.

Små, med sparemodus

Mitokondriene i myelinet er spesielt små og beveger seg lite, i motsetning til de svært bevegelige mitokondriene i nerveceller. I tillegg har de en annen struktur enn mitokondrier i andre hjerneceller.

Rinholm tror dette kan skyldes at disse mitokondriene har spesialiserte oppgaver i myelinet.

– De kan for eksempel være viktige for vedlikeholdet av fettsyrer i myelinmembranen. En annen spesiell egenskap med oligodendrocytt-mitokondriene er at de beveger seg mer når nervecellene er aktive, sier hun.

Dette tyder på at oligodendrocyttene endrer energiomsetningen ved høy nerveaktivitet. Det viser også at oligodendrocyttene kontinuerlig kommuniserer med aktive nerveceller via myelinet.

Bedre behandlinger

Disse funnene er avgjørende for å forstå hvordan myelindannende oligodendrocytter fungerer, og kan på sikt kanskje bidra til at vi kan lage bedre behandlinger mot tilstander hvor oligodendrocyttene er skadet slik som i hjerneslag og ulike nevrodegenerative sykdommer.

Referanse: 

Rinholm JE, mfl. Movement and structure of mitochondria in oligodendrocytes and their myelin sheaths. Glia 64:810-825, 2016.