Upptäckt av sidospecifik endokrin mekanism ger hopp om nya läkemedelsbehandlingar vid stroke

(Bild borttagen)

Skador på hjärnan är en av de vanligaste orsakerna till fysiska handikapp hos vuxna. Till exempel kan blodproppar eller blödningar i ena hjärnhalvan resultera i nedsatt muskelkontroll i motsatt sida av kroppen. I en aktuell studie kopplar forskare vid Uppsala universitets farmaceutiska fakultet dessa symptom till hormoner som frigörs i hypofysen, en körtel vid hjärnans undersida.

– Sådana kontralaterala effekter brukar tillskrivas onormal aktivitet i nervvägar som från hjärnan korsar kroppens mitt och aktiverar ryggmärgsnerver på motsatt sida. Våra studier visar att råttor med hjärnskada men som saknar hypofys inte har dessa problem. Vi har härlett detta till brist på två specifika hypofyshormoner, ß-endorfin och Arg-vasopressin, och då vi tillför dessa till råttor utan hjärnskador utvecklar även de sammandragning i ena bakbenet, säger Georgy Bakalkin, professor vid institutionen för farmaceutisk biovetenskap.

Ytterligare en anmärkningsvärd observation var att den ena gruppen hormoner orsakade patologiska svar på vänster sida, medan den andra gruppen framkallade reaktioner på höger sida. I följande försök fick råttor med skador i ena hjärnhalvan ett hormonblockerande medel, varpå dessa djur inte utvecklade sammandragning i motsatt bakben. Resultaten tyder på att det endokrina systemet vid en hjärnskada – via de aktuella hormonerna – överför sidospecifika signaler, likaså att skräddarsydda läkemedelsbehandlingar som begränsar följderna vid exempelvis en stroke är fullt möjliga.

(Bild borttagen) Georgy Bakalkin, professor

– Våra observationer måste styrkas i ytterligare studier och djurmodeller innan mer långtgående slutsatser kan dras. Men om framtida forskning bekräftar effekten av terapier som blockerar dessa hormoner öppnar det för nya metoder att behandla rörelseproblem som följer på hjärnskador, säger Georgy Bakalkin.

Studien, ett internationellt samarbete mellan forskare i Sverige, Portugal, Danmark och Ryssland, publicerades nyligen i tidskriften eLife och väcker redan stor uppmärksamhet. Dels för att de vetenskapliga fynd som redovisas så länge undgått upptäckt, men i synnerhet för de kliniska möjligheter som nu anas.

– Det här är en verkligt banbrytande studie som både öppnar ett nytt forskningsområde och kräver en mängd fortsatta studier. Om resultaten replikeras kommer den betydelse, uppmärksamhet och aktivitet de genererar sannolikt att fortsätta öka en lång tid framåt, konstaterar Jonathan S Carp och Jonathan R Wolpaw, forskare vid the State University of New York, i sin analys ”Neurohormones: A major new dimension in the problem of brain injury”, publicerad i eLife.

Grunden till den aktuella studien spåras ända tillbaka till 1984, då Georgy Bakalkin presenterade sina initiala iakttagelser att hormoner kan framkalla sidospecifik, funktionell respons. I samtal med Nikolay Lukoyanov, professor vid Portos universitet, väcktes idén att pröva observationerna vid hjärnskada. Forskningen i Portugal gav resultat som i sin tur replikerats vid Lunds universitet.

– Nu förbereder vi ytterligare publiceringar med fokus på bland annat genreglerande nätverk som kontrolleras av sidospecifika hormoner. I samarbete med professor Mathias Hallberg har vi även identifierat kopplingar till Renin–angiotensinsystemet, och ska i en kommande studie fastställa dess exakta funktion vid hjärntrauma. Parallellt söker vi finansiering för verifiering och vidare analys av denna sidospecifika mekanisms betydelse för muskelkontroll efter en stroke, säger Georgy Bakalkin.

Fakta

• Forskningen är utförd i samarbete mellan
• Georgy Bakalkin, Igor Bazov, Tatiana Iakovleva, Olga Nosova, Daniil Sarkisyan och Hiroyuki Watanabe, Uppsala universitet
• Jens Schouenborg, Lunds universitet
• Vladimir Galatenko, Lomonosov Moskva statsuniversitet
• Alex Tonevitsky, National Research University Higher School of Economics
• Marlene Storm Andersen och Mengliang Zhang, Syddansk universitet
• Nikolay Lukoyanov, Liliana Carvalho och Elena A. Lukoyanova, University of Porto

Mer information

• Läs artikel  Left-right side-specific endocrine signaling complements neural pathways to mediate acute asymmetric effects of brain injury (eLife, 10 Augusti 2021)

Kontakt

(Bild borttagen) Georgy Bakalkin, professor
Institutionen för farmaceutisk biovetenskap
Georgy.Bakalkin@farmbio.uu.se, 018-471 5050

Text: Magnus Alsne, foto: Matton, privat