eRapport

Mechanisms behind impaired cerebral paravascular (glymphatic) circulation in normal pressure hydrocephalus

Prosjekt
Prosjektnummer
2016027
Ansvarlig person
Per Kristian Eide
Institusjon
Oslo universitetssykehus HF
Prosjektkategori
Doktorgradsstipend
Helsekategori
Neurological
Forskningsaktivitet
2. Aetiology
Rapporter
2022 - sluttrapport
Overordnet har prosjektet resultert i grunnleggende ny kunnskap om forandringer i den glia-nevro-vaskulære endeflaten, også kalt den nevrovaskulære koplingen, hos mennesket. Denne grunnleggende «enhet» i hjernen er avgjørende for hjernens funksjon. I en voksen hjerne er lengden på blodårer ca 650 kilometer, hovedsakelig bestående av hårrørsårer, noe som indikerer betydningen av denne «enheten». I dette prosjektet som har brukt lys- og elektronmikroskop samt immunohistokjemi som metoder, er det blant annet påvist tap av vannkanalmolekyler på hjernens støtte (glia) celler som ligger mot hårrørsårene, og unormale forandringer i cellene hvor vannkanalene ligger. Hjernens hårrørsårer (kapillærene) er omgitt av utløpere fra hjernens støtte (glia) celler og som nærmest danner en rørformet struktur rundt blodårene og basalmembranen utenfor. Den flaten som vender mot blodåren/basalmembranen er dekket av vannkanaler (akvaporin-4). Tap av vannkanaler har betydning for funksjonen til denne glia-nevro-vaskulære enheten. Det påviste tapet av vannkanaler kan bidra til å forklare den endrede stofftransporten som ses ved billeddiagnostikk hos disse pasientene. Blodårene på sin side er unormale med tegn på skade, blant annet forstyrret integritet av blod-hjerne-barrieren, noe som fører til lekkasje ut av stoffer som gir betennelse. Endelig har arbeidet påvist forandringer i cellenes mitokondrier, noe som tyder på unormal energiomsetning i cellene. Totalt sett har prosjektet vist mer uttalte forandringer enn det som var forventet, og har bidratt med grunnleggende ny kunnskap om hvordan den glia-nevro-vaskulære enheten påvirkes ved sykdom. Resultatene er beskrevet i fagtidsskrifter med høy impact, og med det gjort tilgjengelig for andre. Prosjektet har gitt ny kunnskap om hjernesykdommer, som i neste omgang kan representerer et tidlig skritt på vei mot medikamentell behandling av de aktuelle sykdommene. I dette prosjektet har vi spesielt undersøkt sykdommen normaltrykkshydrocephalus (voksenvannhode) som er en demenssykdom med mange likheter mot Alzheimers sykdom. Resultatene har derfor stor relevans for forståelsen av Alzheimers og andre demenssykdommer. Prosjektet har også adressert de hjerneforandringene i den glia-nevro-vaskulære enheten som kan inntreffe hos unge mennesker ved vektøkning, en tilstand karakterisert av høyt hjernetrykk uten kjent årsak. Og med økt forekomst grunnet øket vekt i befolkningen. Da dette prosjektet har hatt mulighet til å studere hjerneforandringer hos mennesket, er resultatene spesielt viktige. Prosjektresultatene danner grunnlag for videre studier, ikke minst fordi prosjektet har generert forskningsmateriale, som forskningsgruppen arbeider videre med. Resultatene danner videre et tidlig grunnlag for å se på muligheter for medikamentell behandling ved å adressere de celleforandringene som er påvist. Denne typen grunnleggende kunnskap er en forutsetning for å forstå sykdomsprosesser, for eksempel demenssykdom, og for å kunne definere mål for behandling.

NEI

2021
Bedre forståelse av mekanismene for transport av væske og løselige stoffer langs hjernens blodårer vil ha betydning for behandling av flere hjernesykdommerDyrestudier viser at unormal transport av væske og avfallsstoffer langs hjernens blodårer kan bidra til avleiring av skadelige stoffer i hjernen og påfølgende hjerneskade. I dette prosjektet undersøkes hvordan forandringer i hjernens vannkanalmolekyler kan bidra til sykdom hos mennesket. Unormal væskebalanse i hjernen representerer en sentral problemstilling ved en rekke hjernesykdommer, og har betydning for normale prosesser så som aldring og søvn. Dagens kunnskap er i det alt vesentlige basert på forskning på dyr, mest mus og rotte. Spesielt kan oppdagelsen av det paravaskulære (glymfatiske) system for transport av vann og avfallsprodukter i hjernen få stor betydning for behandlingen av en rekke hjernesykdommer. Så langt er imidlertid de molekylære mekanismene bak unormal hjernevæsketransport hos menneske i mindre grad kartlagt. Det aktuelle doktorgradsprosjektet omhandler mekanismer for svikt i glymfatisk sirkulasjon hos menneske. Det fokuseres spesielt på sykdommer hvor unormal hjernevæskesirkulasjon utgjør en sentral del, for eksempel tilstandene voksenvannhode (eng. normal pressure hydrocephalus, NPH) og forhøyet hjernetrykk uten kjent årsak (eng. idiopathic intracranial hypertension, IIH). Prosjektet fokuserer spesielt på ultrastrukturelle forandringer på nivå av hårrørsårene (kapillærene), og de molekylære mekanismene for unormal vanntransport og svikt i utskillelse av avfallsstoffer fra hjernen. Undersøkelsene anvender spesielt elektronmikroskop (EM). Det fokuseres på sammenhengen mellom endringer i vannkanalmolekylet akvaporin-4 og utskillelse av avfallsproduktet beta-amyloid protein. Intracellulær metabolisme undersøkt med analyse av mitokondriene undersøkes også. I prosjektet er det påvist tap av vannkanalmolekyler på hjernens støtteceller som ligger mot hårrørsårene. Blodårene på sin side er unormale med tegn på skade. Endringer i mitokondriene tyder på unormal cellemetabolisme. Resultatene er et første skritt på vei mot medikamentell behandling av sykdommene som studeres. Prosjektet er et samarbeid mellom forskningsgrupper ved nevrokirurgisk avdeling, Oslo Universitetssykehus (Neurovascular-Cerebrospinal fluid Research Group) og GliaLab, Institutt for medisinske basalfag, Universitetet i Oslo.

NEI

2020
Bedre forståelse av mekanismene for transport av væske og løselige stoffer langs hjernens blodårer vil ha betydning for behandling av flere hjernesykdommerDyrestudier viser at unormal transport av væske og avfallsstoffer langs hjernens blodårer kan bidra til avleiring av skadelige stoffer i hjernen og påfølgende hjerneskade. I dette prosjektet undersøkes hvordan forandringer i hjernens vannkanalmolekyler kan bidra til sykdom hos mennesket. Unormal væskebalanse i hjernen representerer en sentral problemstilling ved en rekke hjernesykdommer, og har betydning for normale prosesser så som aldring og søvn. Dagens kunnskap er i det alt vesentlige basert på forskning på dyr, mest mus og rotte. Spesielt kan oppdagelsen av det paravaskulære (glymfatiske) system for transport av vann og avfallsprodukter i hjernen få stor betydning for behandlingen av en rekke hjernesykdommer. Så langt er imidlertid de molekylære mekanismene bak unormal hjernevæsketransport hos menneske i mindre grad kartlagt. Det aktuelle doktorgradsprosjektet omhandler mekanismer for svikt i glymfatisk sirkulasjon hos menneske. Det fokuseres spesielt på sykdommer hvor unormal hjernevæskesirkulasjon utgjør en sentral del, for eksempel tilstandene voksenvannhode (eng. normal pressure hydrocephalus, NPH) og forhøyet hjernetrykk uten kjent årsak (eng. idiopathic intracranial hypertension, IIH). Prosjektet fokuserer spesielt på ultrastrukturelle forandringer på nivå av hårrørsårene (kapillærene), og de molekylære mekanismene for unormal vanntransport og svikt i utskillelse av avfallsstoffer fra hjernen. Undersøkelsene anvender spesielt elektronmikroskop (EM). Det fokuseres på sammenhengen mellom endringer i vannkanalmolekylet akvaporin-4 og utskillelse av avfallsproduktet beta-amyloid protein. Intracellulær metabolisme undersøkt med analyse av mitokondriene undersøkes også. I prosjektet er det påvist tap av vannkanalmolekyler på hjernens støtteceller som ligger mot hårrørsårene. Blodårene på sin side er unormale med tegn på skade. Endringer i mitokondriene tyder på unormal cellemetabolisme. Resultatene er et første skritt på vei mot medikamentell behandling av sykdommene som studeres. Prosjektet er et samarbeid mellom forskningsgrupper ved nevrokirurgisk avdeling, Oslo Universitetssykehus (Neurovascular-Hydrocephalus Research Group) og GliaLab, Institutt for medisinske basalfag, Universitetet i Oslo.

NEI

2019
Bedre forståelse av mekanismene bak transport av væske og løselige stoffer langs hjernens blodårer vil ha betydning for behandling av flere hjernesykdommerDyrestudier viser at unormal transport av væske og avfallsstoffer langs hjernens blodårer kan bidra til hjerneskade. I dette prosjektet undersøkes hvordan forandringer i hjernens vannkanalmolekyler kan bidra til sykdom hos mennesket. Unormal væskebalanse i hjernen representerer en sentral problemstilling ved en rekke hjernesykdommer, og har betydning for normale prosesser så som aldring og søvn. Dagens kunnskap er i det alt vesentlige basert på forskning på dyr, mest mus og rotte. Spesielt kan oppdagelsen av det paravaskulære (glymfatiske) system for transport av vann og avfallsprodukter i hjernen få stor betydning for behandlingen av en rekke hjernesykdommer. Så langt er imidlertid de molekylære mekanismene bak unormal hjernevæsketransport hos menneske i mindre grad kartlagt. Det aktuelle doktorgradsprosjektet omhandler mekanismer for svikt i glymfatisk sirkulasjon hos menneske. Det fokuseres spesielt på sykdommer hvor unormal hjernevæskesirkulasjon utgjør en sentral del, for eksempel tilstandene voksenvannhode (eng. normal pressure hydrocephalus, NPH) og forhøyet hjernetrykk uten kjent årsak (eng. idiopathic intracranial hypertension, IIH). Prosjektet fokuserer spesielt på ultrastrukturelle forandringer på nivå av hårrørsårene (kapillærene), og de molekylære mekanismene for unormal vanntransport og svikt i utskillelse av avfallsstoffer fra hjernen. Undersøkelsene anvender spesielt elektronmikroskop (EM). Det fokuseres på sammenhengen mellom endringer i vannkanalmolekylet akvaporin-4 og utskillelse av avfallsproduktet beta-amyloid protein. Intracellulær metabolisme undersøkt med analyse av mitokondrieneundersøkes også. Foreløpige forskningsresultater viser tap av vannkanalmolekyler på hjernens støtteceller som ligger mot hårrørsårene. Blodårene på sin side er unormale med tegn på skade. Endringer i mitokondriene tyder på unormal cellemetabolisme. Resultatene er et første skritt på vei mot medikamentell behandling av sykdommene som studeres. Prosjektet er et samarbeid mellom forskningsgrupper ved nevrokirurgisk avdeling, Oslo Universitetssykehus (Neurovascular-Hydrocephalus Research Group) og GliaLab, Institutt for medisinske basalfag, Universitetet i Oslo.

NEI

2018
Bedre forståelse av mekanismene bak transport av væske og løselige stoffer langs hjernens blodårer vil ha betydning for behandling av flere hjernesykdommerDyrestudier viser at unormal transport av væske og avfallsstoffer langs hjernens blodårer kan bidra til hjerneskade. I dette prosjektet undersøkes hvordan forandringer i hjernens vannkanalmolekyler kan bidra til sykdom hos mennesket. Unormal vannbalanse i hjernen representerer en sentral problemstilling ved en rekke hjernesykdommer, og har betydning for normale prosesser så som aldring og søvn. Dagens kunnskap er i det alt vesentlige basert på forskning på dyr, mest mus og rotte. Spesielt kan oppdagelsen av det paravaskulære (glymfatiske) system for transport av vann og avfallsprodukter i hjernen få stor betydning for behandlingen av en rekke hjernesykdommer. Så langt er imidlertid de molekylære mekanismene bak unormal hjernevanntransport hos menneske i mindre grad kartlagt. Det aktuelle doktorgradsprosjektet omhandler mekanismer for svikt i glymfatisk sirkulasjon hos menneske. Det fokuseres spesielt på sykdommer hvor unormal hjernevæskesirkulasjon utgjør en sentral del, for eksempel tilstandene voksenvannhode (eng. normal pressure hydrocephalus, NPH) og forhøyet hjernetrykk uten kjent årsak (eng. idiopathic intracranial hypertension, IIH). Prosjektet fokuserer spesielt på ultrastrukturelle forandringer på nivå av hårrørsårene (kapillærene), og de molekylære mekanismene for unormal vanntransport og svikt i utskillelse av avfallsstoffer fra hjernen. Undersøkelsene anvender spesielt elektronmikroskop (EM). Det fokuseres på sammenhengen mellom endringer i vannkanalmolekylet akvaporin-4 og utskillelse av avfallsproduktet beta-amyloid protein. Foreløpige forskningsresultater viser tap av vannkanalmolekyler på hjernens støtteceller som ligger mot hårrørsårene. Blodårene på sin side er unormale med tegn på skade. Resultatene er et første skritt på vei mot medikamentell behandling av sykdommene som studeres. Prosjektet er et samarbeid mellom forskningsgrupper ved nevrokirurgisk avdeling, Oslo Universitetssykehus (Neurovascular-Hydrocephalus Research Group) og GliaLab, Institutt for medisinske basalfag, Universitetet i Oslo.
2017
Bedre forståelse av mekanismene bak transport av væske og løselige stoffer langs hjernens blodårer vil ha betydning for behandling av flere hjernesykdommerDyrestudier viser at unormal transport av væske og avfallsstoffer langs hjernens blodårer kan bidra til hjerneskade. I dette prosjektet undersøkes hvordan forandringer i hjernens vannkanalmolekyler kan bidra til sykdom hos mennesket. Unormal vannbalanse i hjernen representerer en sentral problemstilling ved en rekke hjernesykdommer, og har betydning for normale prosesser så som aldring og søvn. Dagens kunnskap er i det alt vesentlige basert på forskning på dyr, mest mus og rotte. Spesielt kan oppdagelsen av det paravaskulære (glymfatiske) system for transport av vann og avfallsprodukter i hjernen få stor betydning for behandlingen av en rekke hjernesykdommer. Så langt er imidlertid de molekylære mekanismene bak unormal hjernevanntransport hos menneske i mindre grad kartlagt. Det aktuelle doktorgradsprosjektet omhandler mekanismer for svikt i glymfatisk sirkulasjon hos menneske. Det fokuseres spesielt på sykdommer hvor unormal hjernevæskesirkulasjon utgjør en sentral del, for eksempel tilstandene voksenvannhode (eng. normal pressure hydrocephalus, NPH) og forhøyet hjernetrykk uten kjent årsak (eng. idiopathic intracranial hypertension, IIH). Prosjektet fokuserer spesielt på ultrastrukturelle forandringer på nivå av hårrørsårene (kapillærene), og de molekylære mekanismene for unormal vanntransport og svikt i utskillelse av avfallsstoffer fra hjernen. Undersøkelsene anvender spesielt elektronmikroskop (EM). Det fokuseres på sammenhengen mellom endringer i vannkanalmolekylet akvaporin-4 og utskillelse av avfallsproduktet beta-amyloid protein. Foreløpige forskningsresultater viser tap av vannkanalmolekyler på hjernens støtteceller som ligger mot hårrørsårene. Blodårene på sin side er unormale med tegn på skade. Resultatene er et første skritt på vei mot medikamentell behandling av sykdommene som studeres. Prosjektet er et samarbeid mellom forskningsgrupper ved nevrokirurgisk avdeling, Oslo Universitetssykehus (Neurovascular-Hydrocephalus Research Group) og GliaLab, Institutt for medisinske basalfag, Universitetet i Oslo.
2016
Dyrestudier viser at unormal transport av væske og avfallsstoffer langs hjernens blodårer kan bidra til hjerneskade. I dette prosjektet undersøkes hvordan forandringer i hjernens vannkanalmolekyler kan bidra til sykdom hos mennesketUnormal vannbalanse i hjernen representerer en sentral problemstilling ved en rekke hjernesykdommer, og har betydning for normale prosesser så som aldring og søvn. Dagens kunnskap er i det alt vesentlige basert på forskning på dyr, mest mus og rotte. Spesielt kan oppdagelsen av det paravaskulære (glymfatiske) system for transport av vann og avfallsprodukter i hjernen få stor betydning for behandlingen av en rekke hjernesykdommer. Så langt er imidlertid de molekylære mekanismene bak unormal hjernevanntransport hos menneske i mindre grad kartlagt. Det aktuelle doktorgradsprosjektet omhandler mekanismer for svikt i glymfatisk sirkulasjon hos menneske. Det fokuseres spesielt på sykdommer hvor unormal hjernevæskesirkulasjon utgjør en sentral del, for eksempel tilstandene voksenvannhode (eng. normal pressure hydrocephalus) og forhøyet hjernetrykk uten kjent årsak (eng. idiopathic intracranial hypertension). Prosjektet fokuserer spesielt på ultrastrukturelle forandringer på nivå av hårrørsårene (kapillærene), og de molekylære mekanismene for unormal vanntransport og svikt i utskillelse av avfallsstoffer fra hjernen. Undersøkelsene anvender spesielt elektronmikroskop (EM). Det fokuseres på sammenhengen mellom endringer i vannkanalmolekylet akvaporin-4 og utskillelse av avfallsproduktet beta-amyloid protein. Prosjektet er et samarbeid mellom forskningsgrupper ved nevrokirurgisk avdeling (Neurovascular-Hydrocephalus Research Group) og Avdeling for molekylærmedisin, Institutt for medisinske basalfag (GliaLab).
Vitenskapelige artikler
Eide PK, Hansson HA

A New Perspective on the Pathophysiology of Idiopathic Intracranial Hypertension: Role of the Glia-Neuro-Vascular Interface.

Front Mol Neurosci 2022;15():900057. Epub 2022 jul 12

PMID: 35903170

Eide PK

Cellular changes at the glia-neuro-vascular interface in definite idiopathic normal pressure hydrocephalus.

Front Cell Neurosci 2022;16():981399. Epub 2022 sep 2

PMID: 36119130

Eide PK, Hasan-Olive MM, Hansson HA, Enger R

Increased occurrence of pathological mitochondria in astrocytic perivascular endfoot processes and neurons of idiopathic intracranial hypertension.

J Neurosci Res 2021 02;99(2):467-480. Epub 2020 okt 26

PMID: 33105056 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Hasan-Olive MM, Enger R, Hansson HA, Nagelhus EA, Eide PK

Pathological mitochondria in neurons and perivascular astrocytic endfeet of idiopathic normal pressure hydrocephalus patients.

Fluids Barriers CNS 2019 Dec 18;16(1):39. Epub 2019 des 18

PMID: 31849332 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Hasan-Olive MM, Hansson HA, Enger R, Nagelhus EA, Eide PK

Blood-Brain Barrier Dysfunction in Idiopathic Intracranial Hypertension.

J Neuropathol Exp Neurol 2019 Sep 01;78(9):808-818.

PMID: 31393574 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Hasan-Olive MM, Enger R, Hansson HA, Nagelhus EA, Eide PK

Loss of perivascular aquaporin-4 in idiopathic normal pressure hydrocephalus.

Glia 2019 01;67(1):91-100. Epub 2018 okt 10

PMID: 30306658 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Eidsvaag VA, Hansson HA, Heuser K, Nagelhus EA, Eide PK

Cerebral microvascular abnormalities in patients with idiopathic intracranial hypertension.

Brain Res 2018 05 01;1686():72-82. Epub 2018 feb 22

PMID: 29477544

Eide PK, Hansson HA

Astrogliosis and impaired aquaporin-4 and dystrophin systems in idiopathic normal pressure hydrocephalus.

Neuropathol Appl Neurobiol 2017 Jun 19. Epub 2017 jun 19

PMID: 28627088

Eide PK, Eidsvaag VA, Nagelhus EA, Hansson HA

Cortical astrogliosis and increased perivascular aquaporin-4 in idiopathic intracranial hypertension.

Brain Res 2016 Aug 01;1644():161-75. Epub 2016 mai 14

PMID: 27188961

Eidsvaag, V.A., Enger, R., Hansson, H.A., Eide, P.K. & Nagelhus, E.A.

Human and mouse cortical astrocytes differ in aquaporin-4 polarization toward microvessels.

Glia 65, 964-973 (2017)

Eidsvaag, V.A., Hansson, H.A., Heuser, K., Nagelhus, E.A. & Eide, P.K.

Brain Capillary Ultrastructure in Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus: Relationship With Static and Pulsatile Intracranial Pressure.

J. Neuropathol. Exp. Neurol. 76, 1034-1045 (2017).

Deltagere
  • Md Mahdi Hasan Doktorgradsstipendiat (finansiert av denne bevilgning)
  • Per Kristian Eide Prosjektleder
  • Mahdi Hassan Doktorgradsstipendiat (finansiert av denne bevilgning)

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til eRapport

Personvern  -  Informasjonskapsler