Forskere mistænker jern for skurkerolle ifm neurodegenerative sygdomme

Et højt indhold af jern i hjernen er ikke godt – det er med til at skabe oxidative (iltrelaterede) stress-tilstande, som er skadelige for nervecellerne i hjernen.

Hvordan disse stress-tilstande påvirker hjernen, ved forskerne ikke. Men en af de hypoteser, der arbejdes med, siger, at et forhøjet jernindhold i hjernen forplanter sig til nervecellerne. Samt at denne unødvendige ophobning af jern i nervecellerne formentlig er med til at beskadige dem så meget, at de dør af det.

Denne hypotese er interessant, hvis man forsker i neurodegenerative sygdomme som fx Alzheimers og Parkinsons. For disse sygdomme, som alle nedbryder hjernen, har også noget andet til fælles: Når de hærger, er jernindholdet i patientens hjerne nemlig højere, end hvad der typisk kan måles hos raske mennesker.

”Og det rejser helt naturligt spørgsmålet, om det forhøjede jernniveau spiller ind i forbindelse med den nedbrydning af nervecellerne i hjernen, der finder sted ved neurodegenerative sygdomme”, siger Lisa Juul Routhe, postdoc og hjerneforsker ved Laboratorium for Neurobiologi under Institut for Medicin og Sundhedsteknologi på Aalborg Universitet.

Lisa Juul Routhe er førsteforfatter på en videnskabelig artikel om jern i hjernen, som hun og fem af hendes kolleger ved instituttet netop har publiceret i det videnskabelige tidsskrift GLIA. Forskningsprojektet er støttet af Lundbeckfonden.

Den videnskabelige artikel i GLIA bygger på rotteforsøg. Der var tale om forsøg, hvor forskerne – med tilladelse fra de dyreetiske kontrolmyndigheder – fremkaldte tilstande i rotternes hjerner, som på en række punkter efterlignede det biokemiske miljø man kan observere i hjernen hos et menneske, der er ramt af en neurodegenerativ lidelse.

Rotterne kan bruges som forsøgsdyr i denne sammenhæng, fordi rotter og mennesker som pattedyr har en række sammenlignelige biologiske mekanismer – også når det gælder hjernens biokemiske miljø.

En kronisk betændelse

Ved Alzheimers, Parkinsons og andre neurodegenerative sygdomme opstår en kronisk betændelsestilstand i hjernen. Og det kan i virkeligheden være denne betændelsestilstand, som ligger bag ophobningen af jern i patientens hjerne.

Betændelsen får nemlig kroppen til at sende ekstra mange hvide blodlegemer til hjernen – hvor de som en del af kroppens immunsystem skal prøve at komme betændelsen til livs. Akkurat som de hvide blodlegemer vil bekrige betændelsestilstande alle mulige andre steder i kroppen.

Men da betændelsestilstanden i hjernen er kronisk ved neurodegenerative lidelser, trækker ’hæren’ af hvide blodlegemer sig ikke tilbage. Der vil derfor konstant være en stor tilstedeværelse af hvide blodlegemer i hjernen, fortæller en af Aalborg-forskerne, professor Torben Moos:

Og de hvide blodlegemer har – ligesom røde blodlegemer – et indhold af jern. Det er dette jern fra de hvide blodlegemer, der ophobes i hjernen ved de neurodegenerative lidelser.

Disse hvide blodlegemer, monocytterne, ændrer karakter i blodbanen og bliver til såkaldte makrofager – som vandrer ind i hjernen for at fjerne beskadigede celler. Problemet i relation til jernophobningen er, at disse makrofager ikke forlader hjernen igen, forklarer Torben Moos:

"De dør selv inde i hjernen, når de har udført deres funktion – og erstattes af andre makrofager. Men de efterlader sig et markant fingeraftryk i form af deres jernindhold, som som bliver siddende tilbage i hjernevævet".

Jernhåndtering

Spørgsmålet om hvilken ballade det øgede jernindhold i hjernen specifikt giver i forbindelse med neurodegenerative sygdomme, er meget komplekst at udforske. For er det fx den høje jernkoncentration, som bidrager til den nedbrydning af hjerneceller, der er karakteristisk for Alzheimers og Parkinsons? Eller indgår det høje jernniveau på andre måder i de neurodegenerative lidelsers invaliderende forløb?

Et af de områder, Aalborg-forskerne har undersøgt via rotteforsøgene, handler om hvordan forskellige cellegrupper i hjernens centralnervesystem håndterer jernophobningen i forbindelse med neurodegenerative lidelser. Og det er lige her, gruppen kan bidrage med helt ny viden, fortæller Lisa Juul Routhe:

"Vi kan nemlig vise, at en gruppe støtteceller, som både hos rotter og mennesker er med til at regulere kommunikationen mellem nerveceller i hjernen, deltager i denne proces. Det har man ikke vidst før, og det er den centrale nyhed i vores videnskabelige artikel".

Der er tale om de såkaldte astrocytter, som blandt andet har til opgave at fjerne overskydende signalstoffer i hjernen – for at sikre kommunikation mellem nervecellerne. Men hvorfor disse astrocytter også er med til at regulere den ophobning af jern, som sker i forbindelse med neurodegenerative sygdomme, er indtil videre et såkaldt godt spørgsmål, siger Lisa Juul Routhe:

"Vi kan bare se, at det sker – nu vil vi så gennem nye dyreforsøg prøve at forstå dette mere detaljeret. Og på sigt kan en øget forståelse af astrocytternes håndtering af jern i forbindelse med blandt andet Alzheimers og Parkinsons måske også vise sig at være af værdi i forhold til at prøve at udvikle medicin mod disse lidelser".