Forskare har länge misstänkt att bland annat förändringar i kroppens ämnesomsättning påverkar utvecklingen av den obotliga och dödliga neurologiska sjukdomen ALS. Nu har en grupp forskare i Lund och Australien för första gången påvisat sjukdomsförändringar hos ALS-patienter i de hjärnceller som tillverkar ämnen som reglerar just ämnesomsättning och sömn. Fynden ger ökad kunskap om sjukdomens bakomliggande orsaker och kan förhoppningsvis på sikt bidra till nya behandlingar.
ALS, amyotrofisk lateral skleros, är en grupp av neurodegenerativa sjukdomar. Vid ALS dör nervceller i motoriska hjärnbarken, hjärnstammen och ryggmärgen. Påverkan på nervcellerna har vid ALS en koppling till att det ansamlas ett antal olika sorters proteiner i nervcellerna. Vanliga symtom är en smygande muskelsvaghet som sprider sig till olika delar av kroppen och till slut leder till förlamning. Musklerna förtvinar. Drygt 200 personer insjuknar i sjukdomen i Sverige varje år och de flesta är mellan 45-75 år. Median-överlevnadstiden är två-fyra år. Det finns ingen sjukdomsbromsande behandling.
År 2020 utsågs hon till Wallenberg Clinical Scholar. Åsa Petersén forskar också inom ramen för det strategiska forskningsområdet MultiPark. Foto: Agata Garpenlind
Åsa Petersén, professor i neurovetenskap vid Lunds universitet, överläkare i psykiatri och ansvarig för den nu publicerade studien, ville undersöka hur ämnesomsättning förhåller sig till ALS.
– Det finns en tydlig koppling mellan ämnesomsättning och ALS även om de underliggande mekanismerna inte är kända. En riskfaktor för att insjukna i ALS är smal kroppsbyggnad medan ett högt BMI skyddar. Tidigare studier har visat att ökad ämnesomsättning är kopplad till ett snabbare förlopp av ALS-sjukdomen. Man har också uppmärksammat att förutom muskelsvaghet och förändrad ämnesomsättning så kan drabbade individer också få påverkad sömn och sämre känsloreglering, säger Åsa Petersén.
Forskning har visat att ALS ingår i ett spektrum av sjukdomar där också frontallobsdemens ingår och att en gemensamma nämnare är hur nervceller blir angripna av proteinet TDP-43 (Tar DNA-Binding protein 43). Det är ett protein som har viktiga funktioner i nervceller så som reglering av vilka gener som uttrycks och hur ämnen transporteras inne i cellerna. Det är ännu inte fullständigt klarlagt på vilket sätt TDP-43 orsakar dessa neurodegenerativa sjukdomar.
Samarbete med Australien
Ämnesomsättning, sömn och känsloreglering styrs av hjärnans hormoncentral hypotalamus. Peterséns forskningsgrupp har ett mångårigt framgångsrikt samarbete med Medicinska fakultetens nya hedersdoktor professor Glenda Halliday, University of Sydney. Halliday är en internationellt ledande auktoritet inom neurodegenerativa sjukdomar. I redan publicerade studier har detta samarbete visat på sjukdomsförändringar i hypotalamus vid just frontallobsdemens och en annan neurodegenerativ sjukdom, Huntingtons sjukdom.
Sanaz Gabery, postdoktor finansierad av Hjärnfonden och blivande läkare, har utfört analyserna av hjärnvävnad från ALS-patienter som ledde forskarna till den nya hypotesen om hypotalamus roll vid ALS.
– Vår hypotes var att hypotalamus är påverkat också vid ALS och att specifika nervcellsgrupper som just styr ämnesomsättning, sömn och känsloreglering är skadade.
Studierna gjordes i Åsa Peterséns laboratorium i Lund på hjärnvävnad från avlidna ALS-patienter i Sydney samt på frisk kontrollvävnad. Studierna har möjliggjorts tack vara unikt och mycket systematiskt insamlat kliniskt material från den forskningsmiljö och de hjärnbanker i Australien som professor Glenda Halliday verkat för att bygga upp under många år. En av förstaförfattarna, Dr Rebekah Ahmed, neurolog, har samlat in kliniska data från dessa individer på den ALS-klinik i Sydney där hon arbetar.
– Våra resultat visar att hypotalamus är mindre hos patienter med ALS och att nervcellsgrupper som tillverkar ämnen som reglerar ämnesomsättning, sömn och känslor är skadade. Dessa ämnen är orexin och oxytocin. Just dessa nervceller är också påverkade av ansamlingar av ett sjukdomsassocierat protein som kallas TDP-43, säger Sanaz Gabery.
Vill identifiera nya angreppspunkter
I ett annat internationellt samarbete har Åsa Petersén visat att hypotalamus är mindre på magnetkamerabilder av ALS-patienter och individer som bär på specifika arvsanlag kopplade till sjukdomen.
– Våra nya resultat visar att det finns specifika förändringar i hypotalamus och att dessa kan ha en koppling till påverkad ämnesomsättning, sömn och förändrad känsloreglering vid ALS, säger Åsa Petersén.
Nästa steg för ALS-forskarna i Lund är att studera dessa förändringar både i ett större material och mer i detalj.
– Vi kommer att forska vidare på vilket sätt hypotalamus är påverkat vid ALS och undersöka om vi kan påvisa ett direkt orsakssamband mellan de specifika hypotalamusförändringarna och påverkad ämnesomsättning och eventuellt även nedsatt motorik vid ALS. Vi hoppas kunna identifiera nya angreppspunkter för framtida behandlingar för ALS.
Den vetenskapliga artikeln:
“Loss of the metabolism and sleep regulating neuronal populations expressing orexin and oxytocin in the hypothalamus in amyotrophic lateral sclerosis” är publicerad i tidskriften Neuropathology and Applied Neurobiology, 21 mars 2021.
Text: AGATA GARPENLIND
Artikeln är tidigare publicerad som nyhet från Lunds universitet
Mer om neurodegenerativa sjukdomar
Irritabilitet, depression, ångest och försämrad förståelse av andras känslouttryck. Den ärftliga Huntingtons sjukdom medför psykiatriska symtom som ofta uppstår långt innan sjukdomen tar sig andra uttryck
Ofta upptäcks Huntingtons sjukdom i samband med att patienten uppvisar typiska ofrivilliga rörelser, som beror på förändringar i ett av hjärnans motoriska centrum. Men även den psykiska hälsan påverkas, ibland långt innan dessa rörelseförändringar uppstår.
Patienterna får göra mycket korta röstprov i mobilen. Parkinson påverkar talet, och röstprov har visat sig ge mycket information om vem som har sjukdomen och i vilken grad. Med hjälp av appen ska man också mäta med vilken hastighet personen rör fingrarna över mobilskärmen och eventuella skakningar. Andra tester handlar om att följa hur patienten växlar mellan sittande och gående samt om hen klarar att hålla telefonen med utsträckt hand i tio sekunder.