For hvert skridt, du tager, stikker det lidt i knæet. Du forsøger at løbe igennem smerten (dårlig idé), men den forsvinder ikke. Faktisk bliver smerten kun værre, jo længere tid du fortsætter med at belaste knæet.
Det kan være møghamrende irriterende at døje med en overbelastningsskade i senen, for eksempel et løberknæ. Og ikke nok med, at skaden er frustrerende, det er tilmed svært at sætte dato på, hvor lang tid en sene er om at hele.
Nu er et dansk forskerhold bogstaveligt talt gået på jagt i senevævet for at finde en løsning.
Og jagten finder sted helt nede på celleniveau, hvor forskerne ser på, hvordan cellerne sender beskeder til hinanden. Det kan potentielt give os en bedre forståelse af, hvordan man kan opsnappe sportsskader tidligere i processen; det vender vi tilbage til!
Forskerne har undersøgt cellernes ‘post-system’
For at forstå den nye forskning skal vi lige forbi maskinrummet omkring senen. Muskler er bygget op af celler, som så samler sig i større bundter, der er omgivet af væv. De små celler i senevævet sidder fast og holdes adskilt af meget tæt bindevæv. Cellerne skal derfor bruge en budbringer for at sende meddelelser til hinanden.
Netop dén mekanisme er forskerne nu på sporet af i forsøg med mus, og her skal du forestille dig et postsystem:
Forskerne har nemlig fundet, at postbude i skikkelse af bittesmå balloner – også kaldet vesikler – kan gå fra celle til celle i senevævet og levere pakker med proteiner, der er med til at rydde op i senevævet efter en dag med aktiviteter og belastning på senen.
\ Hvad er vesikler?
Forskerne er på sporet af et kommunikationssystem mellem celler og væv. Systemets sendebude kaldes extracellulære vesikler – forkortet EV. Extracellulære vesikler bærer information om deres ophavscellers tilstand, og kan påvirke andre celler som led i et respons på for eksempel sygdom i ophavscellen.
Ikke nok med, at forskerne kan spore et kommunikationssystem, det nye studie i Science Advances tyder også på, at de små bobler ser ud til at følge et 24-timers kropsur.
Når vi står op, leverer de bittesmå balloner én slags proteiner til cellerne; morgenmåltidet, om man vil. På andre tidspunkter af dagen leverer postbudene så andre proteiner, alt sammen med det formål at skabe en ligevægt i systemet, så senevævet holder sig sundt.
»Vi kan se, at vores 24-timers kropsur kan påvirke indholdet af vesikler. Så en celle kan fortælle en anden celle, hvad tid på dagen det er, og om det er tid til at lave RNA, som er tegningerne for proteiner, eller tid til at bygge den ekstracellulære matrix (ECM), som udgør langt størstedelen af volumen i bindevævet,« siger førsteforfatter Chloé Yeung, der er postdoc ved Institute of Sports Medicine Copenhagen på Københavns Universitet.
Slider på en lille del af vævet
Chloé Yeung har tidligere været en del af en forskergruppe, som i et studie i Nature Cell Biology fandt indikationer på, at senevævet har en såkaldt ligevægtstilstand – også kaldet homøostase – hvor lidt af senevævet omsættes i løbet af døgnet.
Helt konkret tyder resultaterne på, at omtrent 3-5 procent af proteinerne i senevævet bliver nedbrudt eller i hvert fald går lidt i stykker hver dag, når vi er aktive. De resterende 95 procent får lov at ligge, som de er, og skal klare belastningen.
Det er netop, hvis der ikke bliver ryddet op i de 3-5 procent, at senen kan blive overbelastet, lyder forskernes hypotese.
Du kan se senevævet som et mødelokale, der bliver griset til om dagen, forklarer professor Michael Kjær, som er seniorforfatter på det nye studie.
»Om natten kommer rengøringsfolkene og sørger for, at der bliver ryddet op i de 3-5 procent af senevævet, der er nedbrudt i løbet af dagen, så kontoret – altså senevævet – er rent til morgendagens strabadser, hvor det så starter forfra,« forklarer Michael Kjær, der er professor og leder af institut for idrætsmedicin, afdeling for Ortopædkirurgi på Bispebjerg Hospital.
»Chloé har vist i museforsøg, at de her små balloner sender proteiner mellem cellerne, og deres indhold er forskelligt i løbet af dagen. Og ikke alene bliver de her små balloner sendt afsted på forskellige tidspunkter i løbet af dagen. De ser også ud til at indeholde et protein, der siger: Nu skal du høre: jeg pakker den her sweater klar til dig (proteinet). Så hvis du ikke får en sweater i løbet af døgnet, så er der nok noget galt med døgnrytmen i cellen,« fortsætter professoren, som er seniorforfatter på det nye studie.
Fra tidligere forskning ved man, at de små balloner – vesiklerne – indeholder proteiner. Men det er første gang, der er fundet indikationer på, at cellerne har en slags postvæsen, der sender bobler med specifikke molekyler, som er bundet op på døgnrytmen.
Ifølge molekylær- og døgnbiolog John S. O’Neill, der ikke har været en del af studiet, er det en interessant hypotese, det danske forskerhold undersøger. Han vurderer, at det er plausibelt, at de små bobler – extracellulære vesikler – leverer proteiner og følger en døgnrytme.
»Men jeg har stadig brug for at se en del mere – og stærkere – data for at blive overbevist. Og jeg vil gerne se, at denne mekanisme udføres i en hel, levende organisme og har en eller anden form for biologisk funktion heri,« skriver John S. O’Neill, der leder en forskningsgruppe ved MRC Laboratory of Molecular Biology i Cambridge, i en mail til Videnskab.dk.
\ Læs mere
Brug for mere forskning
Forskerne bag studiet gør ligeledes opmærksom på, at de ikke står med det endelige bevis, da størstedelen af de nuværende forsøg er lavet ved at tage vævsprøver i mus.
\ Bredt samarbejde
Forskerne fra Københavns Universitet har samarbejdet med DTU Proteomics Core for at få adgang til udstyret, som gør det muligt at studere processerne i senen.
For så at fastslå, om proteinmængderne faktisk kørte efter en døgnrytme, samarbejdede forskerne med en statistiker fra Lancaster University, der opsatte analysen.
Derfor skal man også være meget forsigtig med at overføre resultaterne direkte til mennesker.
En af grundene til, at forskerne er startet med at se på celler i mus, er, at det ikke er muligt at have forsøgspersoner rendende, som de konstant kan nappe vævsprøver fra.Derudover vil det kræve, at man rekrutterer virkelig mange forsøgspersoner. Det er nemlig en utrolig krævende proces at studere cellerne i senevævet, forklarer Chloé Yeung.
- For det første skal den såkaldte centrifugerings-proces gå stærkt. Det er en proces, hvor cellerne brydes itu og homogeniseres på en så skånsom måde, så de fleste af organellerne, som er større eller mindre celledele – for eksempel kerne, mitokondrier og kloroplaster – forbliver intakte.
- For det andet skal det gøres døgnet rundt. Omtrent hver fjerde time skal forskerne tage en vævsprøve, hvilket i sig selv gør det omstændigt at opsætte et længerevarende forsøg på mennesker.
»Så der var en hel del overnatninger for mig på hospitalet,« indskyder Chloé Yeung med smil i stemmen.
Selvom forskerne har lavet forsøgene på mus, findes der forsøg i mindre skala i mennesker, hvor forskerne har set de samme processer. Derudover ved vi, at vores 24-timers kropsur er vigtigt for sundheden, påpeger Chloé Yeung.
»I et tidligere studie har vi vist, at celler fra senevæv fra mennesker også sender de her små bobler, og det ser ud til, at de indeholder samme proteiner. Så det er sandsynligt, at de her bobler fungerer på samme måde i senerne i mennesker,« uddyber Chloé Yeung.
Håber at kunne opdage sportsskader tidligt
Hvis vi hopper tilbage til de irriterende overbelastningsskader, er det efterhånden velkendt, at man i starten af en overbelastningsskade vil opleve, at senen bliver tykkere, forklarer Michael Kjær.
»Senen bliver øm, når man trykker på den, og det er, fordi den suger væske til sig. Det væske bliver suget ind, fordi der ligger alle mulige småstykker af proteiner, som er i stand til at suge væske til sig.«
\ Fremtidige forsøg
Michael Kjær vil gerne forske yderligere i netop døgnrytme, og han kan godt forestille at lave et forsøg, hvor man finder forsøgspersoner med et løberknæ.
Dertil skal man så finde folk, som har henholdsvis et arbejde i dagtimerne og nogle, som arbejder med skiftende vagter for at se, om de kommer sig langsommere.
På nuværende tidspunkt har han personer inde, hvor de tager sene biopsier fra knæene. Først fra det ene knæ om morgenen og fra det andet knæ på et andet tidspunkt på dagen.
Hvis døgnuret i senen bliver forstyrret, bliver der ikke ryddet ordentligt op i de 3-5 procent af proteinerne, som bliver brudt ned i løbet af dagen – tænk her på mødelokalet:
Når man så overbelaster en sene, der i forvejen er øm, for eksempel ved at løbe lange ture to dage i træk, er der ikke tid nok til, at rengøringsfolkene kan nå at rydde ordentligt op i mødelokalet om natten efter to dages intensiv fest i mødelokalet.
»Hele den ligevægt bliver forstyrret, hvis der ikke er tid til oprydningen, og der begynder at ligge mange ting, som kan suge væske til sig. Så begynder man at få forklaringen på overbelastningsskaderne,« uddyber Michael Kjær.
»Det er den sammenhæng, resultaterne kan sættes ind i,« tilføjer Michael Kjær, der i flere år har forsket i senevæv.
Vil gerne måle på mængden af bobler
Forskerne har stadig svært ved at sige, hvad der præcis skaber den uorden. Det kan være, fordi flere processer i senevævet skal holdes separeret. Det kan også skyldes, at en proces skal være færdig, før en anden kan gå i gang.
»Hypotesen er, at når senen bliver overbelastet, kommer der enten flere af de her små bobler, eller også kommer der en stærkere suppe for at prøve at rydde op i det, som den fysiske aktivitet har slidt. Men hvis ikke det kan følge med, så går døgnrytmen og reparationen lidt fløjten,« siger Michael Kjær.
Netop mængden af små bobler er noget, som forskerne meget gerne vil måle på. Det kan nemlig være en af nøglerne til at forstå, hvornår man skal holde øje med overbelastningsskader, så man kan tage dem i opløbet.
»Man kan sige, at det kan være et af termometrene, hvor man kan måle på de her beskeder mellem cellerne. Hvis det er muligt at finde en måde at måle på vesikler ude fra og se, at der virkelig er knald på de små bobler, så kan man potentielt tage overbelastningen i opløbet,« lyder det fra Michael Kjær.
Så langt er forskningen ikke endnu. Men Chloé Yeung forestiller sig en anden måde, man potentielt kan bruge forskningen på.
»Hvis vi kunne lave syntetiske bobler, der indeholder de her nøgleproteiner, og vi kan finde en måde at levere den til senen eller andet væv, så ville vi potentielt kunne synkronisere uret i menneskevæv udefra og tilføje en syntetisk boble, så uret går rigtigt igen.«
Det er stadig »lidt for hidsigt« at gå ud at sige, at det er afgørende med otte timers søvn for at komme sig over en seneskade. Men der er stærke indikationer på, at søvn og døgnrytme spiller en rolle i den sammenhæng, vurderer Michael Kjær.
Chloé Yeung giver da også et godt råd med på falderebet: Sørg for at passe din døgnrytme. Sov, når du skal, og sluk skærmene om natten!
