Ved visse former for epilepsi har nervecellene for få kaliumkanaler på overflaten og blir hyperaktive. Nå har norske forskere laget slike nerveceller for å øke kunnskapen om epilepsi.
Bildet viser tverrsnittet av hippocampus i en rottehjerne. Nervecellene, som lyser grønt, har fått skrudd ned aktiviteten til KCNQ3-genet og sender dermed impulser ukontrollert, slik som ved epilepsi. (Foto: UiO)
Finansiering
Holens forskning på epilepsi hadde finansiering fra Forskningsrådets program for funksjonell genomforskning, FUGE, ut februar 2011.
Nerveceller er utstyrt med en bremsemekanisme som gjør at en ny nerveimpuls ikke kan oppstå like etter at en impuls har blitt sendt.
En av disse bremsemekanismene er små kanaler som sitter på overflaten av nervecellene og slipper natriumioner inn og kaliumioner ut av cellen. Disse kanalene kalles for kaliumkanaler.
Men ved epilepsi virker ikke denne bremsemekanismen som den skal. Da sender nervecellene i en eller flere deler av hjernen impulser på en ukontrollert måte. De er hyperaktive.
Færre kaliumkanaler gir epilepsi
Det finnes ulike former for epilepsi, og de kan skyldes forskjellige former for svikt i nervecellenes mekanismer. Forskerne vet ennå ikke nøyaktig hvorfor og hvordan dette skjer.
En bestemt form for arvelig epilepsi hos spedbarn skyldes endringer i et gen som heter KCNQ3. Det er endringer i dette genet som gjør at nervecellene får færre kaliumkanaler. Dermed er de mer følsomme for å sende impulser ukontrollert, det vil si epilepsi.
Nå har forskere ved Institutt for medisinske basalfag (IMB) og Senter for molekylær- og nevrobiologi (CMBN) ved Universitetet i Oslo laget nerveceller som mangler slike kaliumkanaler og har en høyere tendens til ukontrollerte nerveimpulser og epilepsi.
Måler nervecellene direkte
– Vi bruker en teknikk som heter RNA-interferens for å skru ned aktiviteten til KCNQ3-genet hos rotter og dermed skape nerveceller som er hyperaktive, sier Torgeir Holen, forsker ved IMB og CMBN og leder for prosjektet.
Metoden innebærer også å feste en fluorescerende, grønn «merkelapp» på cellene som har fått skrudd ned genet for kaliumkanalen. Når forskerne lager tynne skiver av rottehjernen, og retter fluorescerende lys mot dem, lyser nervecellene som har fått skrudd ned genet, grønt.
For å kontrollere at de virkelig hadde fått hyperaktive nerveceller, målte forskerne nerveimpulsene i de grønne cellene ved hjelp av ørsmå elektroder. Disse nervecellene viste tydelige tegn til ukontrollert sending av nerveimpulser.
Mange typer kaliumkanaler
Torgeir Holen ved Universitet i Oslo. Foto: UiO
– Det viser at vi har rekonstruert denne epilepsitypen i nerveceller og at vi kan bruke teknikken til å forske videre på epilepsi og på de andre kaliumkanalene som finnes i hjernen, sier Holen.
Det trengs, for det finnes mer enn 100 ulike typer av kaliumkanaler i hjernen, mange av dem med ukjent funksjon. De kan alle ha betydning for utviklingen av epilepsi.
Metoden RNA-interferens har de siste ti år ført til store gjennombrudd innen forskningen i flere felt. Nye legemidler som er basert på RNA-interferens er under utprøving ulike steder i verden.
