Fett påverkar hjärncellers beslut om nyproduktion och överlevnad
Forskare vid Karolinska Institutet har identifierat två molekyler som är viktiga för överlevnad och nybildning av nervceller i hjärnan, inklusive dopaminproducerande nervceller. Upptäckten, som publiceras i vetenskapstidskriften Nature Chemical Biology, kan på sikt få betydelse för behandlingen av flera sjukdomar, till exempel Parkinsons sjukdom.
Samma forskare har tidigare visat att så kallade Lever-X-receptorer, LXR, är nödvändiga för nybildandet av nervceller i centrala mitthjärnan. Där finns bland annat de dopaminproducerande nervcellerna som är viktiga för en rad sjukdomar, till exempel Parkinsons sjukdom. Det har dock inte varit känt vilka molekyler som stimulerar LXR i mitthjärnan så att nybildningen av nervceller startar.
Forskarna har nu via masspektrometri och systematiska försök på zebrafiskar lyckats identifiera två molekyler som binder till LXR och aktiverar densamma. Dessa två molekyler kallas cholsyra och 24,25-EC och är gallsyra respektive kolesterolderivat. Den förstnämnda molekylen, cholsyra, påverkar nybildningen och överlevnaden av nervceller i den så kallade röda kärnan, som är viktig för inkommande signaler från andra delar av hjärnan. Den andra molekylen, 24,25-EC, påverkar nybildningen av dopaminproducerande nervceller, som är viktiga för rörelsekontrollen.
En viktig slutsats i studien är alltså att 24,25-EC, som är kolesterolderivat, kan användas för att förvandla stamceller till dopaminproducerande nervceller. Det öppnar för att kolesterolderivat eventuellt kan vara ett sätt att utveckla regenerativa behandlingar, där dopaminproducerande nervceller framtagna i laboratoriemiljö skulle kunna transplanteras till patienter med Parkinsons sjukdom.
– Vi är vana vid att betrakta kolesterol som ett bränsle för cellerna, och att det är skadligt för människor att få i sig för mycket kolesterol, säger Ernest Arenas, professor i stamcellsneurobiologi vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik vid Karolinska Institutet, som lett studien. Det vi nu har visat är att kolesterolet har flera funktioner och är inblandat i extremt viktiga beslut för nervcellerna. Kolesterolderivat styr själva signaleringen när nybildningen av nervceller behöver ske, och när det beslutet väl är fattat hjälper kolesterolet till med själva konstruktionen av dessa nya nervceller och med deras överlevnad. Kolesterolet är alltså extremt viktigt för våra kroppar, speciellt för hjärnans utveckling.
Studien är finansierad med anslag från bland andra Hjärnfonden, EU, Stiftelsen för strategisk forskning (SSF), Karolinska Institutet och Vetenskapsrådet.
Publikation: ”Brain endogenous liver X receptor ligands selectively promote midbrain neurogenesis”, Spyridon Theofilopoulos, Yuqin Wang, Satish Srinivas Kitambi, Paola Sacchetti, Kyle M Sousa, Karl Bodin, Jayne Kirk, Carmen Saltó, Magnus Gustafsson, Enrique M Toledo, Kersti Karu, Jan-Åke Gustafsson, Knut R Steffensen, Patrik Ernfors, Jan Sjövall, William J Griffiths och Ernest Arenas, Nature Chemical Biology, Advance Online Publication 23 December 2012, doi: 10.1038/nchembio.1156.
