Mikrobilder gir svar om gikt

Nærgående studier av brusk gir ny og nyttig viten om gikt. Det var en indisk kyllinggryte som ble starten på den nye forskningen.

Publisert
 (Foto: Magnus Lilledahl)
(Foto: Magnus Lilledahl)

Magnus Lilledahl forsker på brusk med laserlys og billeddiagnostikk. Hans fascinerende bilder bringer ny innsikt i hvordan brusken i kroppen opptrer, både når dette vevet er friskt og når det er angrepet av sykdom.

Dessuten er bildene så vakre at de har vært på utstilling. «Billedbrev fra det indre rom» viste bilder fra kroppens bittesmå bestanddeler, og de medisinske bildene framsto som abstrakte kunstverk.

NTNU-forskerens viktigste verktøy er et gedigent mikroskop som tar bilder av kroppens indre. Teknikken er ikke-lineær mikroskopi, og metoden er relativt ny.

Mikroskopet (et konfokalt lasermikroskop) sender laserstråler inn i cellene eller molekylene som skal studeres og avfotograferes. Laserlyset gjør det mulig å se mye mer av det som foregår i kroppens indre rom enn det man ser gjennom et vanlig mikroskop.

Dessuten er bildene tredimensjonale, noe som gir et riktigere og tydeligere bilde av det som studeres.

Se flere bilder i i bildegalleriet under:

[gallery:1]

– Den nye metoden gjør at man ser nye ting. 3D-bilder gir også bedre forståelse av hvordan vevet ser ut. Man får en intuitiv forståelse av hvordan vevet fungerer, noe som gir oss en annen innsikt. Teknikken er bedre. Det gjør at diagnosene blir bedre og behandlingen bedre, sier Lilledahl.

Kyllingen satte ham på sporet

Han begynte å studere brusk i etterkant av et besøk i Østerrike, hos en gruppe forskere som studerte biomekaniske egenskaper, blant annet i brusk. Noen dager senere, tilbake i Trondheim, mens han lagde en indisk kyllinggryte la, han merke til den fine brusken på kyllingen.

Han bestemte seg for å prøve å avbilde den. Da han sendte bildene til kollegaene i Østerrike, var responsen at dette var nøyaktig den informasjonen de var ute etter.

– Brusk er et viktig område innenfor det medisinske feltet. Blant annet er mange rammet av artrose, altså slitasjegikt, sier Lilledahl.

Og kylling har han brukt mye i sin billeddiagnostikk av bruskens egenskaper.

Sammen med to doktorgradsstipendiater ved Institutt for fysikk kartlegger han hva som skjer når brusken blir ødelagt, enten det er av fysiske skader eller av sykdom. Teamet forsker også på hvordan skadet brusk best kan repareres.

– Vi har gjort en del grunnforskning, både for å få innblikk i den ikke-lineære mikroskopi-teknikken og for å skaffe oss basiskunnskap om materien brusk, sier Lilledahl.

Slitasjegikt rammer mange

Artrose eller slitasjegikt rammer mellom 10 og 15 prosent av befolkningen. Over en halv million nordmenn sliter med denne sykdommen. Artrose medfører smerter, redusert livskvalitet og i verste fall arbeidsuførhet. De individuelle omkostningene er store.

– Artrose og andre plager knyttet til brusk er også et sosioøkonomisk samfunnsproblem, ettersom mange blir arbeidsuføre av sykdom. Utredning og behandling koster også en del, sier Lilledahl.

Gjennom egen forskning og gjennom samarbeid med medisinske miljøer, ser han potensial til å finne bedre metoder for å utrede sykdommen, for å behandle slitasjegikt og for å reparere skadet bruk. 

– Vi har etablert et samarbeid med andre for å se hvordan teknikken med ikke-lineært mikroskopi kan brukes fornuftig innen legevitenskapen. Vi er i startgropa med samarbeidsprosjektene, og håper på å få en del resultater i løpet av 2013.

Lilledahl leder forskningsprosjektet hvor NTNU samarbeider med fire forskjellige medisinske miljøer: Stamcellesenteret ved Oslo universitetssykehus, St. Olavs Hospital, Universitetssykehuset Nord-Norge og Norges veterinærhøgskole. De fire miljøene har hvert sitt konkrete forskningsprosjekt knyttet til sine spesialiseringsområder.

– Prosjektet hos Stamcellesenteret handler om å gjenskape brusk ut fra stamceller. Det vi bidrar med, er å prøve ut kollagenstrukturene i de dyrkede cellene og se etter hvilke forbedringer som eventuelt kan gjøres, forklarer han.

Ved St. Olavs hospital samarbeider de med ortopeder for å prøve å karakterisere endringene som skjer i brusken når man blir rammet av artrose. Dette kan gi nyttig innsikt i å forstå og forutsi hvordan sykdommen vil utvikle seg.

I Tromsø forskes det på to forskjellige metoder for å gjenskape ødelagt brusk. Gjennom å undersøke hvordan den reparerte brusken ser ut, håper de å kunne forbedre metodene for å gi enda bedre resultater.

Konkrete resultater

Ved Veterinærhøgskolen forsker de på sykdommen osteokondrose. Den arter seg slik at brusken løsner fra beinet. Forskerne prøver å finne hvordan årsakene til sykdommen, hvordan den oppstår og utvikler seg.

Gjennom å se på de strukturelle endringene¬ i brusken vil man kunne si noe om hvor store områder av brusken som er rammet og hvordan dette sammenlikner med det kliniske utfallet.

Ved dette mikroskopet har Magnus Lilledahl tilbrakt utallige timer. (Foto: Idun Haugan)
Ved dette mikroskopet har Magnus Lilledahl tilbrakt utallige timer. (Foto: Idun Haugan)

– Det er et stort pluss at man ser konkret nytte av forskningen. Det er tilfredsstillende. En annen bonus er at det er tverrfaglig forskning, for det er spennende å jobbe sammen med andre fagmiljøer. At bildene av bruskcellene er et visuelt vakkert materiale å jobbe med, er ekstrabonus, slår Lilledahl fast.

Gjennom disse fire samarbeidsprosjektene tror forskerne at de i løpet av 2013 vil komme fram til nye og nyttige resultater som kan bidra både til å forebygge brukssykdommer og til å reparere skadet brusk.