Kan styre laksens stamceller

Gjennom ti år har forskere ved Nofima ledet an i forskningen på laksens stamceller. Nå har de funnet ut hvordan de kan styre cellenes utvikling.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

Inger Øien Kristiansen og Marijana Todorcevic studerer fettceller som de har dyrket selv. (Foto: Reidun Lilleholt)

Om forskningsprosjektet

Stamcelleforskningen er en del av et femårig strategisk forskningsprogram som startet i 2004, og er finansiert av Norges Forskningsråd.

Hovedfokuset i prosjektet har vært å studere grunnleggende biokjemiske og molekylære mekanismer relatert til lipidernæring/metabolisme i laks. Etablering av ulike cellekultursystem har vært meget nyttig verktøy i studiene av grunnleggende mekanismer for muskelkvalitet og fettvevsutvikling. Forskningsprogrammet, som er et samarbeid mellom Nofima Marin, NIFES, Universitetet i Oslo og Universitetet for miljø- og biovitenskap, har vært ledet av professor og seniorforsker Bente Ruyter.

Forskerne er de eneste som har kartlagt hvordan næringsstoffer påvirker utviklingen fra uspesialiserte celler til fullt utviklede muskel-, fett- og beinceller.

– Vi vet nå at vi ut fra hvilke næringsstoffer vi gir stamcellene, kan påvirke deres utvikling og helse.

– Vi kan blant annet endre en stamcelles antatte utvikling ved å tilføre bestemte næringsstoffer, slik at for eksempel en stamcelleforløper fra muskelvev kan omdannes til en fettcelle, sier professor og seniorforsker Bente Ruyter ved Nofima Marin.

Bedre fiskehelse

Gjennom studier av fiskestamceller har forskerne oppdaget at cellene har flere funksjoner enn hva som tidligere har vært kjent.

– Et eksempel er laksens fettceller. De skiller ut hormonliknende stoffer som er viktige for å regulere både energiomsetning og betennelsesreaksjoner. Dermed har både fettype og fettmengde i fettcellene større betydning enn hva vi trodde før.

– Ulike fettsyrer ser dessuten ut til å påvirke utviklingen av både beinceller, fettceller og muskelceller. Omega-3 fettsyrer for eksempel fremmer beincelleutviklingen og hemmer fettcelleutviklingen, forteller Ruyter.

Modne fettceller inneholder et stort antall fettdråper (dråpene er her farget med rødfarge). Disse fettcellene er utviklet fra uspesialiserte stamceller og dyrket i laboratoriet hos Nofima. (Foto: Kari Steiro)

Fisk har, akkurat som pattedyr, et stort antall stamceller i tidlige livsfaser, og forskningsresultatene kan tyde på at det er mulig å påvirke antallet slike celler i ung alder. Dette kan i sin tur påvirke blant annet fedme eller muskelkvalitet senere i livet.

Ingen kontroverser

Ifølge Ruyter er det ganske enkelt å få tak i selve stamcellene. Cellene isoleres ved først å ta ut en vevsbit fra enten muskel eller innvollsfett. Dette vevet overføres til et næringsrikt medium og klippes opp i småbiter.

Vevsbiten må deretter fordøyes med proteaser for å frigjøre enkeltceller (proteaser er enzymer som spiser opp bindevev og annet rundt cellene). Så blir cellene vasket, filtrert og overført til dyrkningsflasker.

Dette er en prosedyre som er ganske lik den som er etablert innen humanforskningen, og å få tak i selve stamcellene er enklere enn stegene som kommer etterpå.

Det har vært langt større utfordringer knyttet til å tilrettelegge, kartlegge og beskrive utviklingen av stamceller fra et tidlig stadium og frem til modne celler.

– I motsetning til forskning på humane embryonale stamceller, er det ingen kontroverser knyttet til vår forskning på fiskens stamceller. Vi isolerer uspesialiserte stamceller fra vev (mesenchymale stamceller).

– Også innen humanforskning er studier av slike stamceller fra vev et stort forskningsområde – og helt ukontroversielt, påpeker Ruyter.

I mange land pågår det imidlertid diskusjoner om hvorvidt det skal være tillatt å forske på humane embryonale stamceller.

Torsken kommer

Stamcelleforskningen hos Nofima Marin er et tverrfaglig samarbeid, og snart setter de i gang med liknende studier av torskens stamceller. Ved bruk av mikromatriseteknologi er de nå nok en gang først ute med å beskrive hvordan et stort antall gener er med på å styre utviklingen av cellene.

– Resultatene fra disse studiene viser at utviklingen av celler fra fisk har overraskende mange likhetstrekk med det som er beskrevet for humane celler, sier Ruyter.

Modne muskelceller kjennetegnes ved at de danner langstrakte muskelfibre, som ofte inneholder flere kjerner (kjernene er her farget blå). Disse muskelcellene er utviklet fra uspesialiserte stamceller og dyrket i laboratoriet hos Nofima. (Foto: Kari Steiro)

Professoren og hennes kolleger ønsker å følge opp stamcelleforskningen med forskning på levende fisk, for å kunne fastslå om næringen fisk får i veldig tidlige livsfaser har stor betydning for fedmedannelse senere i livet.

– Forskere har funnet ut at næringen et menneskefoster får har stor betydning for fedmedannelsen senere i livet, og vi tror det samme gjelder for fisk. Vi ønsker derfor å studere hvordan næringstilgang påvirker stamfisk som igjen påvirker eggkvalitet og larver og videre produksjonsfisk.

– Forskning på fosterernæring er veldig hett innen humanforskning nå, og det ville være veldig interessant å følge opp dette for fisk. Selv om livsløpforsøk er dyre, er det først da vi kan være helt sikre på at resultatene fra celleforsøk er riktige. For det finnes påvirkningsfaktorer vi ikke kan studere på cellenivå, avslutter Ruyter.

Powered by Labrador CMS