Proteiner i hjernen kalt vannkanaler viser seg å være viktige for overlevelse av malaria hos mus. Det kan føre til helt nye medisiner mot sykdommen som tar livet av hundretusener hvert år.
Forskere ved Universitetet i Oslo har i samarbeid med amerikanske forskere vist at hjernens vannkanaler beskytter mot hjernemalaria.
− Funnet kan hjelpe oss med å forstå hvorfor vi har disse vannkanalene i det hele tatt. Vannkanalene gir en større sjanse for å overleve hjernemalaria, og sannsynligvis også andre infeksjonssykdommer i hjernen, forteller en av forskerne bak studien, professor i anatomi Mahmood Amiry-Moghaddam.
− Kunnskapen dette gir oss kan på sikt føre til at man utvikler nye behandlingsmetoder, for eksempel ved at man finner en behandling som stimulerer effekten av vannkanalene, sier han.
Hjernemalaria forekommer når malariaparasitten P. falciparum angriper hjernen. Parasitten overføres via malariamyggen og infiserer de røde blodlegemene.
Sykdommen er utbredt i tropiske og subtropiske deler av Afrika, Asia, Midtøsten, Latin-Amerika og Oseania. Den rammer særlig barn under 10 år, og står bak en betydelig andel av verdens barnedødelighet.
Gunstig rolle likevel
(Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no)
Forskere verden over har lenge klødd seg i hodet over hvorfor hjernen har så mange vannkanaler. En vannkanal er et protein - kjent blant forskere som aquaporin– som finnes naturlig i menneskekroppen.
Aquaporin-4 er den vannkanalen som det finnes mest av i hjernen, og hittil har vært den vært kjent for å ha en skadelig heller enn en nyttig funksjon. Forskning har vist at aquaporin-4 forverrer virkningen av et hjerneslag eller andre tilstander som gir svelling i hjernen – såkalt hjerneødem.
Ved slike sykdommer bidrar vannkanalene til at væskeansamlingen i hjernen øker, noe som kan gi et farlig trykk.
Det er først i løpet av de siste årene at forskning har begynt å avdekke gunstige effekter av vannkanalene. I 2011 viste Amiry-Moghaddams gruppe at vannkanalene er viktige for cellevolumregulering.
Cellevolumregulering er en mekanisme som er viktig for at cellene skal kunne unngå store volumendringer som for eksempel svelling eller krymping. Mekanismen er svært viktig for cellenes overlevelse.
I fjor kom en studie fra blant andre Erlend Nagelhus som viste at vannkanaler kan være involverte i å fjerne avfallsstoffer fra hjernen. Den nye studien føyer seg inn i rekken, men presenterer også noe helt nytt:
Mahmood Amiry-Moghaddam. (Foto: Gunnar F. Lothe, UiO)
− Vår nye studie er den første hvor man ser en direkte sammenheng mellom det å ha vannkanaler og økt sjanse for å overleve en sykdom, sier Amiry-Moghaddam.
Fjernet vannkanalene hos mus
Amiry-Moghaddam og kolleger studerte forløpet av hjernemalaria hos henholdsvis mus som har vannkanalene intakt, og mus hvor disse var fjernet. Da så de at musene uten vannkanaler ble alvorlig syke en dag før de som hadde vannkanaler.
Musene uten vannkanaler viste mye høyere grad av sykdomsrelatert atferd, og sykdommen ble dødelig for dem et døgn tidligere enn for de normale musene.
Fem dager etter infeksjonen oppstod, startet forskerne å behandle begge musegruppene med malariamedisinen chloroquin. Da overlevde 80 prosent av de normale musene, mens bare 20 prosent av musene som manglet vannkanaler overlevde.
− Denne forskjellen er dramatisk, sier Amiry-Moghaddam.
Annonse
– Både med og uten behandling ser vi tydelig at vannkanaler gir en overlevelsesfordel. Vi vet ennå ikke hvilken mekanisme som står bak dette, men vi har flere teorier.
Motbeviser tidligere studier
Det er få forskergrupper som har jobbet med malaria og vannkanaler før, og tidligere studier har faktisk kommet til motsatt konklusjon av hva Amiry-Moghaddam og kolleger har.
Ettersom hjernemalaria fører til svelling i hjernen, har man foreslått aquaporin-blokkere som potensiell behandlingsmetode. Men disse studiene har ikke har vært like grundige som den Amiry-Moghaddam og kolleger nå har gjort.
− Vi har brukt alle tilgjengelige metoder, sier Amiry-Moghaddam.
− Vi har sett på alt fra atferd til molekylærbiologi og ulike mikroskopiteknikker, for eksempel elektronmikroskop. Resultatene våre vil nok vekke litt oppsikt, ikke minst fordi de er grundig underbygget.
Behov for andre medisiner?
Frem til i dag har forskere jobbet med å utvikle medisiner som blokkerer virkningen av vannkanalene. Slike medisiner vil kunne gi effektiv tidlig behandling etter slag og hjerneødem.
Gitt de nye funnene om hjernemalaria, må forskerne kanskje også begynne å utvikle vannkanal-aktivatorer, som forsterker virkningen av vannkanalene. Men dette ligger ennå et stykke frem i tid.
− Foreløpig finnes det hverken aquaporinblokkere eller – aktivatorer. Vi har imidlertid flere pågående prosjekter som tar for seg regulering av aquaporin-4 i hjernen. Første steg er å bevise at aquaporin-4 faktisk kan reguleres.
− Deretter vil vi se på hvordan vi kan utvikle dette til nye behandlingsformer, sier Amiry-Moghaddam.
