Sådan bruger vi forsøgsdyr i søgen på Parkinsons gåder
Parkinsons sygdom er den næsthyppigste hjernenedbrydende lidelse. Med dyremodeller kan vi undersøge, hvorfor de dopamin-producerende celler går til grunde, og hvordan vi modvirker det.
Parkinsons rysten sygdom

Tre hovedsymptomer går igen hos patienter med Parkinsons: (1) langsomme og træge bevægelser, (2) rysten og (3) muskelstivhed. En del patienter udvikler også psykiatriske lidelser såsom demens og depression. (Foto: Shutterstock)

Risikoen for at udvikle Parkinsons sygdom stiger med alderen. Derfor stiger interessen for at kunne behandle denne sygdom også, efterhånden som vores gennemsnitlige levealder stiger.

En central del af Parkinsons sygdom er hjernes tab af dopamin-producerende celler – det er en naturlig del af aldringen, men hos Parkinson-patienterne går tabet hurtigere end normalt.

Dopamin har flere effekter i hjernen – blandt andet virker det som belønningshormon, men dopamin er faktisk også nødvendig for at finjustere vore bevægelser. Dybt inde i storhjernens halvdele i basalganglierne foregår denne justering af bevægelserne, som altså kræver dopamin.

Svært at koordinere bevægelser

I begyndelsen kan hjernen kompensere for dopaminmanglen, men når niveauet bliver for lavt, begynder patienten at udvikle de klassiske symptomer på Parkinsons sygdom, hvor hjernen har svært ved at koordinere kroppens bevægelser (se faktaboks længere nede).

Symptomerne kan lindres med medicin, men den bagvedliggende årsag kan i dag ikke behandles.

Parkinsons rysten sygdom dopamin

Hos størstedelen af Parkinson-patienterne, kan man ikke finde årsagen i generne. Hvorfor får de så Parkinsons? En hypotese er, at Parkinsons sygdom ofte begynder som en harmløs tarminfektion, der af uvisse grunde i løbet af mange år breder sig via nerverne til hjernen. (Foto: Shutterstock)

Dyremodeller, hvor man undersøger sygdommens årsager og mulige behandlinger, spiller en vigtig rolle i forskningen. Nogle af disse dyr er traditionelle forsøgsdyr som mus, rotter og grise, men der anvendes også en del utraditionelle dyr såsom rundorme og bananfluer.

Da ingen af de nævnte dyr spontant udvikler parkinsonisme (se faktaboks), bliver sygdommen påført dem – for eksempel med giftige forbindelser, der minder om nogle af de pesticider, som tidligere blev anvendt i landbrug og gartneri.

Genetisk ændrede forsøgsdyr

Parkinsons og parkinsonisme

Parkinsonisme er et bredt spektrum af beslægtede sygdomme, der er kendetegnet ved lavt dopaminniveau i hjernen.

Parkinsons sygdom er således blot en specifik sygdom blandt mange med nedsat dopaminniveau i hjernen.

En nyere teknik er at ændre på dyrenes gener, så de selv udvikler parkinsonisme på samme måde som mennesker. Det gør man ved at ændre på dyrenes egne gener, så de ikke længere fungerer korrekt.

Disse gener er i forvejen kendte fra Parkinson-patienter, hvor omkring 10-15 procent af alle sygdomstilfældene kan forklares genetisk – hos de resterende 85-90 procent har man stadig svært ved at forklare, hvorfor de udvikler Parkinsons sygdom.

I nogle af dyremodellerne har man direkte indsat defekte menneskegener i forsøgsdyrene. Det kan eksempelvis være gener, som koder for hjernens oprydning af gamle proteiner – det såkaldte UPS-system.

Når dyrets egne gener erstattes med defekte gener, virker UPS-systemet for dårligt, og så hober de gamle proteiner sig op i hjernen.

Hypotesen er, at denne ophobning er dårligt for de dopamin-producerende celler, som efterhånden går til grunde. Som oftest er der brug for flere forskellige dyremodeller, når man vil undersøge Parkinsons sygdom, da de hver især repræsenterer et aspekt af sygdommen.

rundorm forsøg forsøgsdyr

Rundorme er et ideelt forsøgsdyr, da de er meget små og lette at holde i laboratoriet. Det giver forskerne mulighed for at teste et væld af stoffer på dem. (Foto: Shutterstock)

Fra rundorme til mus, rotter og mennesker

Dyremodellerne har været anvendt til at teste den medicin, som man i dag tilbyder Parkinson-patienterne.

Mere om Parkinsons

Hos Parkinson-patienter er hjernens dopaminmangel en helt central årsag til, at symptomerne opstår. Patienterne udvikler gradvist tre hovedsymptomer, efterhånden som der dør flere og flere af de dopamin-producerende celler.

Patienterne får  (1) langsomme og træge bevægelser, (2) rysten og (3) muskelstivhed.

En del af patienterne udvikler også psykiatriske lidelser såsom demens og depression. Det indikerer, at også andre neurotransmittere end dopamin er påvirket under sygdommen.

Et konstant fund i hjernen hos Parkinson-patienter er Lewy bodies, der er små bitte proteinophobninger i hjernen. Det skyldes formodentlig, at hjernen ikke kan rydde op efter sig, og at de gamle, udtjente proteiner derfor hober sig op i hjernevævet.

Det er overordnet set medicin, som får de resterende dopamin-producerende celler til at producere ekstra meget dopamin, eller som sørger for, at den producerede dopamin ikke straks bliver nedbrudt af hjernen.

Rundorme er ofte de første forsøgsdyr, som ny medicin testes på. Her er det nemlig muligt at teste et stort batteri af stoffer, da rundormene er meget små og lette at holde i laboratoriet.

Lægemidler, som viser sig positive hos rundormene, kan efterfølgende testes på mus og rotter, hvor man også begynder at se efter eventuelle bivirkninger.

Bananfluer bruges ligeledes i den mere basale forskning, hvor det er muligt at indsamle et stort datamateriale, og hvor eksempelvis genetiske faktorer kan undersøges i stor detalje.

Også nye tiltag som implantation af elektroder – såkaldt deep brain stimulation – og implantation af nye dopamin-producerende celler eller deres stamceller, bliver testet i forsøgsdyrene.

Først når nye behandlinger har vist sig virkningsfulde i forsøgsdyr – og uden at de giver for mange bivirkninger - bliver Parkinson-patienter tilbudt de nye forsøgsmæssige behandlinger.

Fra tarminfektion til Parkinsons?

Forsøgsdyrene kan også bruges til at afprøve forskellige hypoteser for, hvorfor mennesker uden genetiske defekte gener udvikler parkinsonisme.

En spændende hypotese, som mange forskere i øjeblikket arbejder ud fra, går ud på, at Parkinsons sygdom ofte begynder som en harmløs tarminfektion, der af uvisse grunde i løbet af mange år breder sig via nerverne til hjernen. Mavetarm-symptomer er også almindelige hos Parkinson-patienter.

ForskerZonen

Denne artikel er en del af ForskerZonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

ForskerZonen er støttet af Lundbeckfonden.

Den type hypoteser kan eksperimentelt afprøves på forsøgsdyr, som får induceret infektioner i tarmsystemet, hvorefter man så må vente og se, om de senere udvikler tegn på parkinsonisme.

Dette er en lang række forskere i gang med at undersøge i de her år, og hvis vi er heldige, kan vi i løbet af de næste par år blive meget klogere på, hvordan en tarminfektion bliver til Parkinsons sygdom – og dermed muligvis også, hvordan vi kan forhindre sygdommen i at opstå.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om Goliath-frøen, som du kan se på billedet herunder.