Gennembrud i kamp mod invaliderende børnesygdom
Danske forskere har fundet en defekt i et protein i hjernen, der resulterer i bevægelsessygdommen dystoni, som kan give børn voldsomme krampeanfald. Opdagelsen kan på sigt være med til at udvikle medicin mod sygdomme som epilepsi og Parkinsons.
dystoni, natriumkaliumpumpen

Forskere har fundet årsagen til en sjælden, men voldsomt invaliderende børnesygdom. Indsigt i sygdommen giver håb om at udvikle medicin mod sygdomme som Parkinsons og epilepsi. (Foto: Shutterstock)

Kun lidt over en håndfuld danskere lider af sygdommen dystoni 12, der blandt andet kommer til udtryk som meget smertefulde og voldsomme kramper (se faktaboks nummer to).

Alligevel kan et dansk gennembrud i forståelsen af den sjældne sygdom komme til at hjælpe mange flere mennesker, som lider af sygdomme, der er karakteriseret ved ufrivillige bevægelser – eksempelvis epilepsi eller Parkinsons.

Historien kort
  • Forskere har fundet årsag til sjælden genetisk sygdom, der giver voldsomme kramper hos børn.
  • Forskningsresultatet viser, at specielt kulde kan være årsag til krampeanfald.
  • Opdagelsen kan lede til bedre behandlinger af Parkinsons og epilepsi.

Sygdommene har nemlig det til fælles, at de alle sammen kan være forårsaget af defekte cellepumper. Derfor kan viden om pumperne ikke bare hjælpe den håndfuld mennesker, som lider af dystoni 12, men potentielt hjælpe millioner.

»Mange sygdomme har dystoni og ufrivillige bevægelser som en del af sygdomsdiagnosen. Derfor kan indsigt i selv en af de mere sjældne af sygdommene give en forståelse af, hvordan pumper i hjernecellerne fungerer. Den viden kan man på sigt bruge til at lave medicin, der kan afhjælpe symptomerne i en masse sygdomme,« fortæller lektor Karin Lykke-Hartmann fra Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet.

Det nye studie er for nylig publiceret i det videnskabelige tidsskrift PLOS Genetics.

En brik i et puslespil

Det nye studie er en brik i et puslespil til bedre at forstå dystoni.

Det fortæller overlæge og ph.d. Annemette Løkkegaard fra Bispebjergs Neurologiske Afdeling.

»Der er fundet mere end 25 gener, der giver dystoni. Kun en lille del af de patienter, der får dystoni, har en genetisk årsag. Men viden, der bygger på genetiske former, kan alligevel hjælpe os til at forstå dystoni-sygdommene, som hos mange mennesker ikke har en genetisk form,« siger Annemette Løkkegaard.

Annemette Lykkegaard har ikke deltaget i det nye studie, men hun arbejder på den hospitalsafdeling på Bispebjerg Hospital, der er Østdanmarks mest specialiserede i at tage sig af patienter med dystoni.

»Studiet hjælper os med at finde ud af, hvorfor en given mutation giver dystoni, og det er interessant. Vi får et indblik i, hvad der sker, når nervecellerne snakker sammen, og hvad der går galt i dystoni 12,« siger Annemette Løkkegaard.

Om Dystoni 12

Dystoni 12 er betegnelsen for en neurologisk bevægelsessygdom, som også går under navnene rapid onset dystonia parkinsonism. For nylig fandt forskere, at mutationer i samme pumpe, som er dysfunktionel ved dystoni 12, kan give alternating hemiplegia of childhood, der er en børnesygdom, som manifesterer sig allerede efter få måneder efter fødslen.

Sygdommene er kendetegnet ved voldsomme og smertefulde muskelsammentrækninger, der i de værste tilfælde kan vare i op til to uger, før den lidende igen kan eksempelvis strække sine ben eller åbne hænderne.

Børn med sygdommen har også koncentrationsbesvær, svært ved at huske og indlæringsvanskeligheder. Mange kan ikke tale og kommer ikke i skole.

Overlægen er også glad for, at forskerne bag det nye studie tilsyneladende har haft succes med at skabe mus, som har de samme symptomer, som mennesker med dystoni 12 har.

»Hvis vi har en dyremodel, som vi kan bruge til at studere dystoni 12, bliver det meget nemmere at få større indsigt i sygdommen og på sigt udvikle medicin mod den og muligvis også andre relaterede sygdomme,« siger Annemette Løkkegaard.

Genetisk fejl smadrer pumpe i hjerneceller

Det nye studie viser, hvordan en genetisk defekt i dystoni 12-patienter gør, at cellepumpen med det mundrette navn 'natrium-kalium-pumpen' slet ikke fungerer korrekt i nogle specifikke hjerneceller.

Pumpen transporterer normalt natrium og kalium over hjernecellens membran (derved bliver der skabt et elektrisk potentiale over membranen, som cellerne kan bruge til at udføre en masse forskellige funktioner). Men med den genetiske defekt går den i stå og efterlader i stedet et hul i membranen, som protoner kan smutte gennem og forsure cellens indre miljø.

Effekten er katastrofal, og personen mister evnen til at kontrollere de hjerneceller, som normalt holder ufrivillige bevægelser i skak.

Konsekvensen er, at hjernen sender en ukontrolleret strøm af signaler rundt i kroppen, og det resulterer i de voldsomme kramper, der er karakteriseret ved dystoni 12.

Påvirker også hukommelsen

Effekten af den dysfunktionelle pumpe er faktisk langt værre, end hvis pumpen bare virker dårligt, eller der er for lidt af dem i cellerne, viser det nye studie.

Da udvekslingen af natrium og kalium går i stå, har det en effekt på alle de af hjernecellens processer, som er reguleret af koncentrationer af forskellige molekyler inden i og uden for cellerne.

Blandt andet er hjernecellernes optag af dopamin, der spiller en vigtig rolle i hukommelsen og signalstoffet GABA, der blandt andet stimulerer muskelsammentrækninger, reguleret af koncentrationen af molekyler, som kommer i ubalance, når natrium-kalium-pumpen ikke fungerer.

Om studiet

I det nye studie har forskerne genmanipuleret mus til at have den samme gendefekt, som giver mennesker dystoni 12. Efterfølgende har de lavet forskellige forsøg med musene, hvor de blandt andet har undersøgt, hvad der kan få musene til at få anfald.

De har også undersøgt musenes hjerneceller for at finde ud af, i hvilke hjerneceller den genetiske defekt har en effekt, og hvordan den kom til udtryk i funktionen af natrium-kalium-pumpen.

»Derfor ser man også ofte, at børn, som lider af dystoni 12, ikke bare har de her voldsomme kramper, men også lider af eksempelvis koncentrationsbesvær og indlæringsvanskeligheder,« forklarer Karin Lykke-Hartmann.

Tre nye opdagelser

I det nye studie har forskerne opdaget hele tre nye ting, som giver en langt bedre indsigt i i dystoni 12.

  • For det første har de kortlagt, hvad den genetiske defekt gør ved natrium-kalium-pumpen, der resulterer i dystoni 12.
  • For det andet har de for første gang fundet ud af, at temperatur er med til at bestemme, om personer med dystoni 12 får et krampeanfald.

»Ingen har før set denne kobling. Vores forsøgsdyr har vi udsat for alt muligt for at få dem til at få et anfald, og det eneste, som virker, er at sænke kropstemperaturen. Det er interessant at undersøge nærmere i mennesker,« siger Karin Lykke-Hartmann.

  • For det tredje har forskerne fundet ud af, hvilke celler i hjernen der bliver påvirket af den genetiske defekt. Det drejer sig specifikt om nogle celler i lillehjernen, kaldet Purkinjeceller.
Der findes 24 dystoni-sygdomme

Dystoni 12 er en del af en gruppe sygdomme, der består af i alt 24 dystoni-sygdomme, hvoraf nogle er mere sjældne end andre. Fælles for dem er, at de alle sammen er karakteriseret ved spasmer og ofte kan eksempelvis fysisk aktivitet fremprovokere krampeanfald.

Personer kan have meget forskellige symptomer på deres sygdom, selvom det er den samme. Det varierer fra dystoni-sygdom til dystoni-sygdom. Således kan nogle mennesker være helt symptomfri, mens andre er meget syge.

Har muligvis fundet lægemiddelkandidat

Kan forskere på baggrund af større indsigt i dystoni 12 udvikle medicin, som kan modvirke symptomerne på sygdommen, kan samme medicin muligvis også bruges til de andre lignende sygdomme.

»Om det er det ene eller det andet gen, der er ansvarlig for dysfunktionaliteten, kan være lige meget. Kan man hjælpe nogle mennesker med sygdomme, som giver én type symptomer, kan man formentlig også hjælpe andre mennesker med sygdomme, der giver lignende symptomer,« siger Karin Lykke-Hartmann.

Netop når det gælder muligheden for at finde medicin, som kan afhjælpe effekterne af dystoni 12 og muligvis også andre former for sygdomme, er Karin Lykke-Hartmann sammen med kollegaer i gang med at lede efter kandidater.

De er stadig i de indledende stadier i denne del af deres forskning, men Karin Lykke-Hartmann fortæller, at de allerede nu har fundet nogle kandidater, som ser ud til at kunne afhjælpe symptomerne på dystoni 12 i mus.

»Vi er stadig i gang med grundforskningen, men det holder os oppe at vide, at hvis vi finder noget, som kan bruges mod dystoni 12, kan det muligvis komme til at hjælpe rigtig mange mennesker,« fortæller Karin Lykke-Hartmann.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud