Vigtige opdagelser gjort i hvirvelløse dyr
Umiddelbart skulle man tro, at forsøgsdyr tæt beslægtet med mennesket altid er de bedste at lave forsøg på, når man vil vide noget om menneskets fysiologi og sygdomme. Og der er da også historiske eksempler på, at det var nødvendigt at benytte chimpanser, som er den primat, vi er tættest beslægtet med. For eksempel bruges non-humane primater til afprøvning af lægemidler, hvor andre dyreforsøg har givet modsatrettede resultater, og hvor man derfor ikke ved, om det er forsvarligt at teste på frivillige forsøgspersoner. Men sådan er det langtfra altid. Videnskabshistorien vrimler tværtimod med eksempler på, at vigtige opdagelser er gjort ved forsøg på dyr, der er fjernt beslægtet med os mennesker. Snegle har således været brugt til at afklare hukommelsens mekanismer. Dolkhaler har været anvendt til studier af synet. Og rundorme var det ideelle forsøgsdyr til at studere den programmerede celledød, kaldet apoptose. Hvordan kan alle disse hvirvelløse forsøgsdyr være bedre egnet end pattedyr og andre hvirveldyr, som vi jo selv tilhører?
Hvirvelløse dyr med særlige fordele
Svaret skal findes i, at de valgte hvirvelløse forsøgsdyr af forskellige grunde har unikke fordele, som pattedyrene ikke har. Fordelene består typisk i, at dyrene har et begrænset antal celler, som muliggør overblik over det system, som skal undersøges. Eksempelvis indeholder rundormen C. elegans som voksen kun 954 kropsceller, og derfor er det muligt at følge celleudviklingen fra befrugtet ægcelle og til voksent individ. Ud over at indeholder et overskueligt antal celler, så har dyrene typisk også andre egenskaber, der gør dem egnede som forsøgsdyr. Således er C. elegans gennemsigtig, og derfor kan dens celler let studeres i et mikroskop. Det var derfor muligt hos C. elegans at følge udviklingen af den enkelte celle i kroppen og undersøge, hvordan den undergår apoptose, når der ikke længere er brug for den i kroppen. Dolkhalen, der i ydre form minder om krabber, men som er nærmere beslægtet med edderkopper, har meget store synsnerver, således at forskerne kan foretage elektrofysiologiske målinger på den enkelte nervecelle i øjet. Det gav et indblik i, hvordan synsnerven sender øjets elektriske impulser til nervesystemet. I tilfældet med nøgensneglen var det dens store nerver (op mod 1 mm i tykkelse), som muliggjorde, at elektriske impulser kunne måles, når nøgensneglen lagrede hukommelse i dens nervesystem bestående af kun 20.000 nerveceller.
Krogh-princippet
Den danske nobelpristager, zoofysiologen August Krogh, har formuleret et princip for valg af forsøgsdyr, som er opnævnt efter ham, nemlig Krogh-princippet. Princippet går ud på, at der til enhver fysiologisk undersøgelse findes et eller flere forsøgsdyr, der er særligt velegnede til det specifikke forsøg. Det er derfor – ifølge August Krogh – vigtigt at forskerne ikke blot hovedløst udfører forsøg på de dyrearter, som de er vant til at bruge (typisk mus og rotter), men at de nøje gennemgår zoologien for at finde en velegnet dyreart. Og man må sige, at August Krogh har fået ret. I hvert fald er der givet forbløffende mange nobelpriser for opdagelser, som er gjort i hvirvelløse dyr, og hvor det så senere har vist sig, at de samme mekanismer gør sig gældende i mennesker. Med resultaterne fra de hvirvelløse dyr er det ofte ret nemt at undersøge, om de samme fysiologiske mekanismer også gør sig gældende hos mennesker – for nu ved man jo, hvad man skal kikke efter. I sidste uge blev der på et seminar på Aarhus Universitet omtalt et forsøg, der viste, at ud af 30 kendte gener, som er forbundet med adfærdsændringer hos bananfluer, er hele 9 af dem mistænkt for at være involveret i skizofreni og ADHD hos mennesker. Det er fascinerende, at så mange grundlæggende fysiologiske mekanismer genfindes hos hovedparten af alle dyrerækkerne. Det betyder, at mekanismerne allerede må være udviklet før den kambriske eksplosion for en halv milliard år siden. Der er med andre ord intet nyt under solen.
Referencer
Alstrup AKO & T Wang (2014) Vores viden om synet stammer fra studier af dolkhaler. Kaskelot 204, 22-25.
Alstrup AKO & T Wang (2014) Husker du de nøgne snegle? Kaskelot 203, 16-19.
Rohde PD (2014) Psykofluer – bananfluer som model for psykiske sygdomme. Aktuelt Naturvidenskab 5, 34-37.
Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.
