Disputas: Stian Ellefsen

Prøveforelesning

Bedømmelseskomité

Professor Matti Vornanen, Faculty of Biosciences, University of Joensuu, Finland
Professor Tobias Wang, Department of Zoophysiology, Aarhus University, Denmark
Professor Kristian Gundersen, Department of Molecular Biosciences, University of Oslo

Leder av disputas:  Professor Reidunn Aalen

Veileder:  Prof. Göran Nilsson, Prof. Tom Kristensen

Sammendrag

Karussen kan, i motsetning til mennesket, overleve dager til måneder uten oksygen (anoksi). Den kan altså håndtere de store fysiologiske utfordringene som er knyttet til anaerob karbohydratforbrenning, som for eksempel opphopning av melkesyre og svært begrenset energitilgang. Man er kjent med hvordan karussen løser melkesyreproblematikken (omdanner melkesyre til alkohol), men vet lite om hvordan energiproblemet er løst.

Hos mennesket kjenner vi energiproblemet først og fremst fra celle- og vevsdød i forbindelse med hjerte- og hjerneinfarkt, men også i forbindelse med epileptiske anfall. Uten tilstrekkelig oksygen klarer ikke cellene å få energibudsjettet til å møtes, og de dør. Siden menneskets celler stort sett inneholder de samme bestanddelene som karussens celler, er det nærliggende å tro at karussens løsning på problemet vil kunne lede til alternative måter for human sykdomsbehandling.

Denne avhandlingen har fokus på hvordan nervecellene i karusshjernen økonomiserer med energien når de utsettes for anoksi. Siden nervecellekommunikasjon er hjernens største energipost har de to viktigste systemene for slik kommunikasjon blitt undersøkt: ett basert på nevrotransmitteren glutamat (stimulerer til nervøs aktivitet) og ett basert på nevrotransmitteren GABA (motvirker nervøs aktivitet). Glutamatsystemet viste egenskaper som kan være viktige for å redusere energiforbruket, men det var GABA-systemet som viste den mest oppsiktsvekkende tilpasningen. Den anoksiske karusshjernen hadde nemlig et betydelig nedregulert innhold av GABA-transportørene GAT2 og GAT3, noe som sannsynligvis resulterer i opphopning av GABA i rommet mellom cellene. En slik opphopning har blitt beskrevet tidligere, og er blitt vist å føre til betydelig senkning av energiforbruket, sannsynligvis ved å senke mengden nervøs aktivitet. I samsvar med dette har blokkering av GABA-transport blitt foreslått som behandlingsform for å senke energiforbruket og motvirke hjerneskade hos slag- og epilepsipasienter. Medisinske forskningsmiljøer har i denne sammenheng fokusert sin forskning på GABA-transportøren GAT1, en transportør som ikke ser ut til å være involvert i energiøkonomisering hos karuss. Det kan hende at medisinsk forskning bør ta lærdom av hvordan naturen har løst energiproblemet og rette fokus mot GAT2 og GAT3.

Kontaktperson

For mer informasjon, kontakt Gry Slettner Windsland.