The role of monocarboxylate transporters and glutamate signalling in epilepsy

ASTROCYTTER, GLUTAMAT OG EPILEPSIProsjektet studerer hvilken rolle astrocytter spiller for epilepsiutvikling. Vi benytter oss av eksperimentelle dyremodeller for epilepsi. Endringer i glutamat-signalsystemer og stoffskiftemarkører i astrocytter undersøkes i hjernevev fra epileptiske dyr og studert med avanserte konfokal- og elektronmikroskopiske teknikker.I hjernen er det to hovedtyper celler: nerveceller og gliaceller, hvorav astrocyter er de mest utbredte av gliacellene. Man har lenge trodd at astrocyttene har hatt en ren passiv støttefunksjon for nervecellene, men mye tyder på at astrocyttene deltar aktivt i signaloverføringsprosesser i hjernen. Glutamat er det viktigste og mest utbredte signalstoffet i hjernen. Vi har kartlagt forekomsten av proteiner, som er nødvendige for at glutamat skal fungere som signalstoff, i astrocytter fra ulike hjerneområder, samt forekomsten av glutamat selv. Vi har hittil funnet tegn på at astrocytter har et maskineri som gjør at de kan frisette glutamat og at glutamat er lagret i astrocyttene, klar til frisetting, på samme samme måte som hos nerveceller. Dette har vi studert ved hjelp av to ulike mikroskopteknikker: 1) konfokal-laser-scanning mikroskopi, der vi kan identifisere astrocytter i mikroskopet ved å bruke spesifikke astrocytt-markører. Deretter undersøker vi om astrocyttene innholder glutamatsignal-systemer. 2) elektronmikroskopi, der vi på høy forstørrelse visuelt kan identifisere astrocytter og se om de inneholder glutamat og et maskineri for glutamatfrisetting. Fordelen med elektronmikroskopi er at vi kan undersøke ulike deler av astrocyttene, fra cellekroppen til de tynneste utløperne, som tvinner seg omkring stedet der to nerveceller kontakter hverandre (synapser). Våre resultater tyder på at astrocytter i flere hjerneområder kan frisette glutamat på lignende måte som nervecelller, dvs via vesikulære gllutamat tarnsportør-mediert eksocytose. Dette gjelder astrocytter i hjernebarken, deler av de basale ganglier og i hippocampus. Vi holder på med å undersøke alternative frisettingsmekanismer for glutamat fra astrocytter, bl.a. frisetting via ulike ionekanaler. Vi holder på med undersøkelser av om de ulike måtene glutamat kan frisettes på endrer seg etter epilepsiutvikling. Vi holder også med å undersøke om forstyrrelse av stoffskiftet i astrocyttene endrer cellenes evne til glutamatfrisetting under epilepsi. Det siste punktet undersøker vi ved hjelp av dyr som er genetisk designet på en slik måte at astrocyttene mangler et transportprotein for melkesyre (et viktig stoffskiftemolekyl).

ASTROCYTTER, GLUTAMAT OG EPILEPSIProsjektet vil studere hvilken rolle astrocytter spiller for epilepsiutvikling. Vi vil benytte oss av eksperimentelle dyremodeller for epilepsi. Endringer i glutamat-signalsystemer og stoffskiftemarkører i astrocytter vil bli undersøkt i hjernevev fra epileptiske dyr og studert med avanserte konfokal- og elektronmikroskopiske teknikker.I hjernen er det to hovedtyper celler: nerveceller og gliaceller, hvorav astrocyter er de mest utbredte av gliacellene. Man har lenge trodd at astrocyttene har hatt en ren passiv støttefunksjon for nervecellene, men mye tyder på at astrocyttene deltar aktivt i signaloverføringsprosesser i hjernen. Glutamat er det viktigste og mest utbredte signalstoffet i hjernen. Vi har kartlagt forekomsten av proteiner, som er nødvendige for at glutamat skal fungere som signalstoff, i astrocytter fra ulike hjerneområder, samt forekomsten av glutamat selv. Vi har hittil funnet tegn på at astrocytter har et maskineri som gjør at de kan frisette glutamat og at glutamat er lagret i astrocyttene, klar til frisetting, på samme samme måte som hos nerveceller. Dette har vi studert ved hjelp av to ulike mikroskopteknikker: 1) konfokal-laser-scanning mikroskopi, der vi kan identifisere astrocytter i mikroskopet ved å bruke spesifikke astrocytt-markører. Deretter undersøker vi om astrocyttene innholder glutamatsignal-systemer. 2) elektronmikroskopi, der vi på høy forstørrelse visuelt kan identifisere astrocytter og se om de inneholder glutamat og et maskineri for glutamatfrisetting. Fordelen med elektronmikroskopi er at vi kan undersøke ulike deler av astrocyttene, fra cellekroppen til de tynneste utløperne, som tvinner seg omkring stedet der to nerveceller kontakter hverandre (synapser). Våre resultater tyder på at astrocytter i flere hjerneområder kan frisette glutamat på lignende måte som nervecelller. Dette gjelder astrocytter i hjernebarken, deler av de basale ganglier og i hippocampus. Vi planlegger å undersøke om denne evnen til glutamatfrisetting endrer seg etter epilepsiutvikling. Vi planlegger også å undersøke om forstyrrelse av stoffskiftet i astrocyttene endrer cellenes evne til glutamatfrisetting under epilepsi. Det siste punktet vil vi undersøke ved hjelp av dyr som er genetisk designet på en slik måte at astrocyttene mangler et transportprotein for melkesyre (et viktig stoffskiftemolekyl).

ASTROCYTTER OG EPILEPSIProsjektet vil studere hvilken rolle astrocytter spiller for epilepsiutvikling. Vi vil benytte oss av eksperimentelle dyremodeller for epilepsi. Endringer i glutamat-signalsystemer og stoffskiftemarkører i astrocytter vil bli undersøkt i hjernevev fra epileptiske dyr og studert med avanserte konfokal- og elektronmikroskopiske teknikker. Formålet er å øke kunnskapen om de underliggende mekanismene ved epilepsi, noe som i sin tur kan danne grunnlaget for nye epilepsimedikamenter.I hjernen er det to hovedtyper celler: nerveceller og gliaceller, hvorav astrocyter er de mest utbredte av gliacellene. Man har lenge trodd at astrocyttene har hatt en ren passiv støttefunksjon for nervecellene, men mye tyder på at astrocyttene deltar aktivt i signaloverføringsprosesser i hjernen. Glutamat er det viktigste og mest utbredte signalstoffet i hjernen. Vi er i første fase av prosjektet og har kartlagt forekomsten av proteiner, som er nødvendige for at glutamat skal fungere som signalstoff, i astrocytter fra ulike hjerneområder. Vi har hittil funnet tegn på at astrocytter har et maskineri som gjør at de kan frisette glutamat på samme måte som nerveceller. Dette har vi studert ved hjelp av to ulike mikroskopteknikker: 1) konfokal-laser-scanning mikroskopi, der vi kan identifisere astrocytter i mikroskopet ved å bruke spesifikke astrocytt-markører. Deretter undersøker vi om astrocyttene innholder glutamatsignal-systemer. 2) elektronmikroskopi, der vi på høy forstørrelse visuelt kan identifisere astrocytter og se om de inneholder maskineri for glutamatfrisetting. Fordelen med elektronmikroskopi er at vi kan undersøke ulike deler av astrocyttene, fra cellekroppen til de tynneste utløperne, som tvinner seg omkring stedet der to nerveceller kontakter hverandre (synapser). Det synes som om astrocytter i flere hjerneområder kan frisette glutamat på lignende måte som nervecelller. Dette gjelder astrocytter i hjernebarken, deler av de basale ganglier og i hippocampus. Vi planlegger å undersøke om denne evnen til glutamatfrisetting endrer seg etter epilepsiutvikling. Vi planlegger også å undersøke om forstyrrelse av stoffskiftet i astrocyttene endrer cellenes evne til glutamatfrisetting under epilepsi. Det siste punktet vil vi undersøke ved hjelp av dyr som er genetisk designet på en slik måte at astrocyttene mangler et transportprotein for melkesyre (et viktig stoffskiftemolekyl).