Blod-hjernebarrieren beskytter hjernen vår mot uvedkommende stoffer. Den vokter det dyrebare hovedkontoret som en evig lojal og årvåken portner.

Den passer på at bare de rette stoffene kommer gjennom fra blodet og inn til hjernen. Uhumskheter som bakterier og giftstoffer som dannes i tarmen – som kan skade hjernen, får avslag i døra.

Vi kan prise oss lykkelige for at blod-hjernebarrieren tar oppgaven sin alvorlig. Men samtidig har vi mennesker kommet så langt at vi har begynt å utvikle medisiner som kanskje kunne ha behandlet hjernesykdommer som Alzheimers – hvis medisinene bare fikk komme inn.

Men fortsatt er barrieren like streng og nøye med hva den tillater inn i det aller helligste.

Hva om vi kunne få den til å lempe litt på kravene? Bare til visse stoffer, og bare i et begrenset tidsrom?

Beskjedne celler sentrale for å danne blodårene våre

Det er det Christer Betsholtz forsker på. Han er professor i vaskulær- og tumorbiologi ved Uppsala Universitet. I dag utropes han til hovedvinner av Anders Jahre-prisen 2017 for sitt «banebrytende bidrag til vår forståelse av hvordan blodårenettverk dannes og fungerer, og den medisinske betydningen av dette».

– Arbeidet til Betsholtz er banebrytende fordi det har gitt oss et nytt syn på hvordan blodårer og blodårenettverk dannes, og hvordan blodgjennomstrømning gjennom blodårer blir regulert, sier juryleder for prisutdelingen, Harald A. Stenmark til forskning.no.

Sentralt i spørsmålet om blod-hjernebarrieren kan sette døra på gløtt i noen tilfeller, har vært noen små celler heter pericytter som er en del av veggen i blodårene våre.

Dette begynte Betsholtz å forske på midt på 1990-tallet. Fra 1800-tallet, da de først ble oppdaget – og til da, var det ingen som visste noe særlig om pericyttene.

– Det åpnet for forskningen på pericytter. De viste seg å ikke være anonyme strukturer i blodcelleveggen. Vi fant ut hvilken funksjon de hadde, sier Betsholtz til forskning.no.

Lekkasjer uten pericytter

Han og kollegene forsket egentlig på kreftutviklingen hos mus som de hadde manipulert til å mangle et bestemt stoff – en vekstfaktor. Det de oppdaget, kom helt uventet på dem: Musene viste seg å også mangle pericytter.

Forskerne forsto ikke hvorfor enda, men i årene etterpå forsket de videre på dette, og i 1997 publiserte de en studie med flere svar.

– Vi fant at pericytter er avhengige av denne vekstfaktoren for å utvikle seg. De bærer faktisk på mottakere for å ta imot nettopp denne vekstfaktoren.

Hva mangelen på pericytter førte til hos musene, viste hvor grunnleggende og viktige disse cellene er for blodårene og dermed for liv og helse:

– Blodårene hos musene hadde lekkasjer og var umodne, forteller Betsholtz.

Oppdaget hemmelig «inngang»

Betsholtz og co hadde hørt om en teori som sa at pericyttene kunne være viktige i blod-hjernebarrieren. Og det ville kanskje ikke være så rart når disse cellene var så viktige for å utvikle blodkar skikkelig.

De bestemte seg for å forske på dette med mus som bare delvis manglet pericytter. Ville fraværet av disse cellene føre til en delvis svekket barriere som kunne tillate andre stoffer å komme gjennom fra blodet og inn til hjernen som trengte medisiner?

Men bare å tenke seg at det kunne være trygt for hjernen å senke guarden hadde hittil vært ganske utenkelig.

– Man hadde gått ut fra at den var livsnødvendig, sier Betsholtz.

Musene de testet, viste seg ganske riktig å ha en svekket blod-hjernebarriere. Barrieren hadde åpnet seg – men ikke på vidt gap. Og musene – de levde fremdeles.

I tillegg kunne forskerne vise hvilken transportvei som nå sto åpen hos musene. Gjennom denne kan det være mulig å frakte antistoffer gjennom barrieren og inn til hjernen. Det kan kanskje brukes i behandling av Alzheimers.

– Har skapt entusiasme

En som synes prisen til Christer Betsholtz er både gledelig og velfortjent, er Erlend Arnulf Nagelhus ved Institutt for basalfag ved Universitetet i Oslo. Han forsker også på den hardnakkede blod-hjernebarrieren.

– For det første har Betsholtz’ spennende resultater skapt entusiasme for forskning på pericytter og blod-hjernebarrieren. Dessuten har Betsholtz’ forskning banet vei for forståelsen av at et intakt samspill mellom ulike celletyper er avgjørende for blod-hjernebarrierens funksjon, sier han til forskning.no.

Hvis vi skjønner mer om hvordan pericyttene regulerer barrieren vil vi forhåpentligvis klare å utvikle nye legemidler som kan brukes til behandling av sykdommer i sentralnervesystemet, håper Harald Stenmark.

– Betsholtz har også funnet at blodårer rundt kreftsvulster ofte mangler pericytter, og at kreftsvulster fremmer spredning ved å ødelegge samspillet mellom blodårer og pericytter slik at kreftceller lettere kan komme seg gjennom veggen på blodårene. Dette er kanskje noe vi kan utnytte i fremtidig kreftbehandling, sier han.

– Kunnskapsdypet er ikke stort

Oppdagelsene til tross har ikke forskerne kommet så langt i å finne ut hvordan de skal kunne bruke smutthullene inn til hjernen til å behandle sykdommer, ifølge prisvinneren selv.

De aller fleste legemidler er små molekyler som er litt fettløselige. Og det er denne typen som forsvaret gjenkjenner som uvelkommen fordi de ser ut som noe bakterier har laget.

Men forskere har klart å koble noen antistoffer til hormoner som har adgang til hjernen, for eksempel til hormonet transferin. Transferin frakter jern gjennom inn gjennom barrieren, med antistoffene som passasjerer.

– Dette er på grunnforskningsnivå, men det vil kanskje kunne påvirke en sykdom som Alzheimers. Jeg er optimistisk – dette er den første veien forskere for alvor har kunnet teste.

– Men det er utrolig mye vi ikke vet, og kunnskapsdypet er ikke stort.

Barrierens gener

Betsholtz og forskergruppen hans jobber også nå med å lage en oversikt over hvilke gener cellene i blod-hjernebarrieren uttrykker.

– Vi kan si at vi prøver å lage et slags oppslagsverk som jeg håper at alle skal kunne bruke i forskningen sin i årene fremover.

Han er også tydelig på at veien videre må gå i dybden i undersøkelsen av hvordan barrieren og dens celler fungerer.

– For at forskningen skal gå framover, må vi fortsette med grunnforskningen, og vi kommer også til å samarbeide med forskere som jobber med hjernesvulst og forskere som jobber med Alzheimers. Kanskje kan vi få en bedre forståelse av hvordan pericyttene spiller en rolle også her, sier Christer Betsholtz til forskning.no.