LENA CARLSSONS KOLUMN
Kan hjärnan lagas med nya nervceller?
Tyvärr verkar det inte så. Hjärnan själv
tycks sätta käppar i hjulet.
Hjärnan
säger nej till nya nervceller
Pasko Rakic är forskare
vid Yale University School of Medicine,
Connecticut, USA. Rakic är pionjär när det
gäller kritik av stamcellsforskningen. Men en
växande skara forskare ansluter sig nu till
kritiken, och alltfler studier stöder Rakic
uppfattning. Några av dessa studier kommer att
behandlas i en kommande kolumn.
Pasko Rakic har i årtionden studerat omogna
nevceller, så kallade stamceller, och deras
utveckling till färdiga nervceller. Rakic är en
stor och erkänd auktoritet inom sitt område.
Som ett resultat av sin forskning har han blivit
skeptisk till möjligheten att reparera hjärnan
med transplantationer.
Embryot, den befruktade äggcellen, består
enbart av stamceller de första åtta dagarna.
Stamcellerna utvecklas och specialiseras sedan
bland annat till nervceller. Hos vuxna människor
finns stamceller i benmärgen och hjärnan.
Stamcellernas förmåga till specialisering blir
allt mindre efterhand som individen utvecklas
till en vuxen individ.
Pasko Rakic har upptäckt att stamcellernas
vandring och utveckling under fosterperioden är
noga reglerad. Vid en exakt tidpunkt beger sig en
viss stamcell till ett visst område för att
bilda en nervcell. Så byggs hjärnan upp med
sitt komplicerade nervsystem. Men om stamcellen
vandrar vid fel tidpunkt störs utvecklingen.
Resultatet blir en hjärna som fungerar dåligt.
Vid transplantationer tillförs hjärnan
nervceller lång tid efter att den bildats.
Därför misslyckas transplantationerna, säger
Rakic.
Enligt Rakic tycks hjärnan själv hindra nya
nervceller från att uppstå och bege sig in i
hjärnan. Nader Sanai är forskare vid University
of California i San Francisco. Han har funnit att
ett område under hjärnans håligheter, den så
kallade subependymala zonen, är en viktig region
för stamceller. Stamcellerna där kan bilda
gliaceller (stödjeceller) och ersätta skadade
gliaceller i hjärnan. Men stamcellerna ersätter
aldrig nervceller. Och när stamcellerna ibland
utvecklas till tumörer utgörs tumörerna alltid
av gliaceller, aldrig av nervceller.
Stamcellernas förmåga att bilda mogna
nervceller avtar inte bara under den mänskliga
individens utveckling utan också under
evolutionen, säger Pasco Rakic. Salamandrar som
är ryggradsdjur men inte däggdjur kan reparera
stora delar av sin hjärna och ryggmärg om de
skadas. Ett annat exempel på artskillnader är
att transplantation med nervceller till hjärnan
lyckas bättre hos gnagare än hos människor.
Varför hindrar den vuxna människans hjärna nya
nervceller från att etablera sig? Pasko Rakic
tror att det beror på att nervcellerna behöver
bevaras intakta genom livet, för att minne och
tankeverksamhet ska fungera. Varje nervcell
präglas på ett unikt sätt i sitt samarbete med
andra nervceller. Nervcellerna är därför
svåra att ersätta, och en införsel av nya
nervceller skulle kunna störa hjärnans
funktion.
Hos människan har möjligen hippocampus och
lukthjärnan kvar en viss förmåga att skapa nya
omogna nervceller. Den förmågan skulle kanske
kunna vara en kvarleva från evolutionen, och ett
exempel på en överflödig egenskap som inte
längre är till nytta.
Transplantation
av nervceller till hjärnan misslyckas
Transplantationer med mogna
nervceller från foster har utförts i många år
vid Parkinsons sjukdom. Försöken utvärderades
nyligen i två omfattande amerikanska studier som
gav negativa resultat. Studierna visade att
patienterna inte blev bättre, och att de fick
biverkningar i form av ofrivilliga rörelser.
Ett annat problem vid transplantationer är
risken för tumörer. Tumörer kan bildas av de
tillväxtfaktorer forskarna använder för att
stimulera de nya cellerna att dela sig.
Tumörrisken har medfört ett stopp för
ytterligare sådana här försök just nu.
Istället för att använda mogna nervceller
från foster hoppas många forskare att kunna
utnyttja omogna stamceller. Men redan med mogna
fosterceller är problemen många. Hur förmå de
nya nervcellerna att framställa dopamin på
rätt plats och i lagom mängd? Och hur få dem
att integreras i och samarbeta med hjärnans
nätverk av nervceller?
Pasco Rakic uppfattning att hjärnan motsätter
sig reparation får stöd av vissa fakta som rör
sjukdomar i hjärnan där nervceller dör. Det
gäller till exempel ALS, Huntingtons sjukdom och
Alzheimers sjukdom. Vid dessa tillstånd ökar
spontant aktiviteten hos hjärnans
tillväxtfaktorer. Tillväxtfaktorerna stimulerar
hjärnans stamceller att dela sig och
stamcellerna ökar därför. Ändå blir inte
patienterna friska. De här omständigheterna
talar emot att forskarna skulle lyckas stimulera
hjärnans egna stamceller till att dela sig med
hjälp av tillväxtfaktorer. Det är annars en
metod många hoppats på som ett alternativ till
transplantation, om det gick att komma tillrätta
med cancerrisken.
Äldre
studier om nybildning av nervceller kritiseras
Peter Erikssons grupp vid
Sahlgenska Akademin i Göteborg publicerade 1998
en studie som fick stor uppmärksamhet. Studien
rapporterade att nya nervceller bildas i hjärnan
hos vuxna människor, i områdena hippocampus och
luktloben. Men studien har inte upprepats. Ändå
har resultatet accepterats av många inom
vetenskapen och fått stor spridning även hos
allmänheten.
Liknande fynd har rapporterats på djur.
Forskarna har sett att primitiva, inte fullt
utvecklade nervceller bildas från stamcellerna i
hippocampus och lukthjärnan hos gnagare och
högre apor. De här fynden har varit kända i
många år.
Men det finns flera viktiga frågor att besvara
här. Bildas också fullt mogna nervceller?
Överlever de i så fall? Och fungerar de som
riktiga nervceller? Dessa frågor har ännu inte
besvarats. Redan i Peter Erikssons första studie
påpekades denna brist.
Ett antal studier visar att åtminstone de flesta
celler som nybildas i en vuxen persons hjärna
har kort livslängd, på sin höjd kanske något
år. Hinner de på den korta tiden bli
integrerade i hjärnans nervsystem? Det är ju en
förutsättning för att de ska kunna fungera.
Pasko Rakic har beskrivit en rad felkällor som
förekommer i de flesta av djurstudierna där
forskarna studerat nybildning av nervceller.
En felkälla gäller identifieringen av nya
nervceller. En ny nervcell känns igen på att
den delar sig. Men den markör för nybildade
celler som används är opålitlig. Markören kan
nämligen också införlivas i gamla celler som
inte delar sig. Dessutom har forskarna i många
fall inte brytt sig om att kontrollera i
mikroskop att nervcellerna delar sig.
En annan invändning som Rakic har handlar om att
djurstudierna utförts på "vuxna"
råttor som är 8-10 veckor gamla. Det är unga
men könsmogna råttor som växer snabbt. Nya
nervceller bildas normalt hela tiden hos de här
råttorna. Hur ska man då kunna veta om
nybildningen sker för att ersätta nervceller
som gått förlorade? Den frågan har diskuterats
i en avhandling år 2003 av M Biebl. Biebl visade
att ett stort antal av råttornas nya nervceller
dör. Han visade också att det inte går att
fastställa att några nya nervceller blir kvar
som kan ersätta döda nervceller.
Ny
studie visar att inga nya nervceller bildas i
nackloben
Tidigare studier om
nybildning av nervceller har alltså brister i
metodiken. En färsk studie använder en helt ny
metodik. Studien har gjorts vid Karolinska
Institutet i samarbete med Nobelinstitutet och
Lawrence Livermore National Laboratory i
Kalifornien. En av forskarna är Jonas Frisén,
stamcellsforskare på Karolinska Institutet.
Resultatet av undersökningen ger stöd åt Rakic
skeptiska inställning. Undersökningen visar
nämligen att inga nya nervceller bildas i
nackloben hos vuxna människor.
Att forskarna valde nackloben för sin studie
beror på att eventuella nya nervceller är
särskilt lätta att finna just där. Dessutom
har forskare rapporterat om nybildning av
nervceller i nackloben hos vuxna råttor.
Forskarna fann att nervcellernas ålder var
ungefär densamma som individens ålder. Det
betyder att inga nya nervceller hade bildats i
nackloben sedan individen föddes eller strax
därefter.
För att bestämma åldern på nervcellerna hos
en person använde forskarna i den nya studien
atomprovsprängningarna kring mitten av förra
seklet.
Sprängningarna gav upphov till strålning som
bildade radioaktivt kol, så kallad kol-14.
Kol-14 spreds till atmosfären och resten av
miljön, inklusive nervcellernas DNA. Sedan
provstoppsavtalet 1963 har halten kol-14 i
atmosfären sjunkit successivt. Atmosfärens
koncentration av kol-14 står i jämvikt med
halten kol-14 i DNA, när en viss nervcell
bildas. Därefter sker inget utbyte mellan kol-14
i nervcellens DNA och atmosfären. Genom att
mäta halten radioaktivt kol i DNAt och jämföra
med atmosfärens halt kan därför nervcellens
ålder bestämmas.
Referenser:
Biebl M: Apoptose neuronaler Stamm- und
Vorläuferzellen: in vivo Untersuchungen zur
Regulation adulter Neurogenese. Dissertation,
Univ.Regensburg, Tyskland 2003 (Avhandling som
bara finns på internet.)
Eriksson PS, Gage FH et al: Neurogenesis in the
adult human hippocampus. Nat Med. 1998
Nov;4(11):1207
Kirsty L et al: Retrospective Birth Dating of
Cells in Humans. Cell, 15 juli 2005
Rakic P: Immigration Denied. Nature 427, 685-686,
2004
Rakic P: Adult neurogenesis in
mammals - an identity crisis. Journal of
Neuroscience 22(3):614-618, 2002
Rakic P: Neurogenesis in adult primal neocortex:
an evaluation of the evidence. Nature
Reviews/Neuroscience 3: 65-71, Jan 2002
Carlsson L: Vår hjärna motarbetar reparationer.
Nya rön ger stamcellsoptimisterna bakläxa. SvD
28 aug 2005 (Denna artikel var felaktigt signerad
Inger Atterstam. Rättelse i SvD 30 aug.)
september 2005
Lena Carlsson
© Lena Carlsson
|
 |
