Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Målet er å finne ut hva som kan forhindre tap av nerveceller.
Målet er å finne ut hva som kan forhindre tap av nerveceller.

Hvorfor dør aldrende nerveceller?

Klarer vi å beskytte nervecellene, kan vi kanskje klare å forebygge Parkinsons sykdom, hevder forskere.

Når nervecellenes DNA ikke repareres godt nok, blir cellene gradvis ødelagt, for etter hvert å gå tapt når vi blir eldre.

Parkinsons sykdom er en progressiv nevrologisk lidelse som påvirker kroppens bevegelsesevne.

De vanligste symptomene på sykdommen er skjelvinger, stive muskler, sakte bevegelser og dårlig balanse. Mer enn 10 millioner mennesker lever med sykdommen verden over.

Færre nerveceller

Sykdommen forårsakes av et gradvis tap av en type nerveceller, eller nevroner som de også kalles, som produserer dopamin i hjernen.

Dette er celler som overfører informasjon mellom ulike områder av hjernen, og mellom hjernen og resten av nervesystemet.

Nervecellene er derfor helt avgjørende for alt vi gjør: fra å tenke til å snakke, føle og bevege oss. Dopamin er ett signalstoff som hjelper nervecellene med å sende beskjedene.

Når en person får symptomer på Parkinsons sykdom, har de fleste nervecellene som produserer dopamin allerede gått tapt.

Frem til i dag har imidlertid forskere ikke visst hvorfor disse nervecellene blir ødelagt og dør. Forsker Tanima Sengupta og medarbeiderne hennes har nylig gjort en oppdagelse som kan være en del av forklaringen.

– Studien vår er viktig fordi den viser at aldersrelatert tap av disse nervecellene ikke er noe vi må godta som en uunngåelig bieffekt av aldring. Vi kan begynne å tenke på måter å forhindre at dette skjer, forteller Sengupta.

– Halvreparerte DNA-molekyler er virkelig dårlige nyheter for cellen, sier forsker Tanima Sengupta.
– Halvreparerte DNA-molekyler er virkelig dårlige nyheter for cellen, sier forsker Tanima Sengupta.

Mister evne til å reparer skader på DNA

Som nesten alle cellene i kroppen vår, inneholder også nervecellene DNA, som er den genetiske informasjonen vi arver fra foreldrene våre.

DNA i nervecellene utsettes stadig for skadelige stoffer og blir skadet. Når dette skjer, setter kroppen i gang en prosess som kalles DNA-reparasjon.

Slik reparasjon ser ut til å spille en viktig rolle i måten nervecellene våre blir ødelagt på når vi blir eldre. Forskerne fant nemlig ut at kroppens evne til å reparere DNA i nervecellene svekkes med alderen.

– Vi har kunnet påvise at aldring fører til tap av koordinering innenfor en viktig del av DNA-reparasjonsmekanismen i nervecellene, sier Sengupta.

Som en rotete byggeplass

Hun forklarer hva som skjer ved å sammenligne tapet av koordinering med en byggeplass. En gammel bygning blir revet. Samtidig blir byggingen av det nye bygget forsinket på grunn av mangel på arbeidere eller bygningsmateriell.

Forskeren sammenligne denne rotete byggeplassen med en uferdig DNA-reparasjonsjobb i nervecellen.

– Dette fører til en opphopning av halvreparerte DNA-molekyler, som kalles for mellomprodukter. Dette er virkelig dårlige nyheter for cellen, fordi slike mellomprodukter ofte er mye mer skadelige enn den opprinnelige skaden, sier hun.

Årsaken er at mellomproduktene er giftige for nervecellene. Den nye studien viser at det er de som er grunnen til at nervecellene blir ødelagt.

Skrur av reparasjonsprosessen

Sengupta og medarbeiderne hennes lurte på om det var mulig å beskytte nervecellene ved å slå av DNA-reparasjonsmekanismen.

– Vi brukte genetiske metoder for å kontrollere om en bestemt reparasjonsmekanisme var slått på eller av i nervecellene. Vi fant ut at da vi slo den av, var det ingen dannelse av de skadelige mellomproduktene. Og dette beskyttet nervecellene, sier hun.

Dette tyder på at det å unngå at skadelige mellomprodukter dannes, kan bidra til å forhindre at nervecellene ødelegges med alderen.

Håp om å forebygge Parkinsons sykdom i fremtiden

Studien har brakt forskerne ett skritt nærmere å forstå hva det er som gjør at nervecellene som produserer dopamin, er sårbare for aldring.

Men er det slik at skaden fra disse farlige mellomproduktene også bidrar til utviklingen av Parkinsons sykdom? Og er det mulig å forebygge sykdommen ved å forhindrer at nervecellene blir ødelagt når vi blir eldre?

Dette er noe Sengupta og medarbeiderne hennes ønsker å finne ut av.

– Men å gå fra den innsikten som vi har nå, på molekylnivå, til å gjøre fremskritt for pasientbehandling for denne typen komplekse sykdommer, er en massiv oppgave. Studien vår vil ikke påvirke hvordan vi behandler Parkinsons sykdom i dag, sier forskeren.

Men hun understreker at det å beskrive nye mekanismer gjør at forskerne kan designe nye studier. Det fremtidige målet er finne metoder som kan forebygge eller begrense Parkinsons sykdom.

Forskergruppen har allerede planlagt en ny studie for å følge opp funnene. På sikt tror de at det vil bli mulig å designe legemidler som kan forhindre opphopningen av de skadelige mellomproduktene, og på den måten beskytte nervecellene.

– Det gjenstår å se om dette kan forsinke eller forhindre utviklingen av sykdommen, sier hun.

Studerte cellene til rundormer

Forskerne studerte ikke DNA-reparasjon i nerveceller til mennesker, men i nervecellene til bittesmå rundormer, kalt C.elegans.

Rundormene er omtrent en millimeter lange og deler mange grunnleggende funksjoner med mennesker, som et nervesystem.

Den korte livssyklusen på bare to til tre uker, gjør dem godt egnet for å studere aldring. I modellorganismen kan forskerne studere hvordan nervesystemet endrer seg gjennom livsløpet.

Forskerne studerte nervesystemet hos rundorm.
Forskerne studerte nervesystemet hos rundorm.

– Vi kan se på mekanismene som gjør nervecellene sårbare, og studere hva som skjer fra en sunn nervecelle hos unge C.elegans til det som skjer i en døende nervecelle, etter hvert som rundormene blir gamle, sier Sengupta.

Tanima Sengupta er forsker ved EpiGen, et forskningslaboratorium som er delt mellom Institutt for klinisk medisin ved Universitetet i Oslo og Akershus universitetssykehus. Professor Hilde Loge Nilsen har ledet EpiGen siden 2013.

Referanse:

Tanima Sengupta mfl: Base excision repair causes age-dependent accumulation of single-stranded DNA breaks that contribute to Parkinson disease pathology. Cell Reports, 2021.

Powered by Labrador CMS