Nordisk center skal styrke forskning i det glymfatiske system
91 har bevilget 78 millioner kroner til et fællesnordisk center, der skal fokusere på forskning i det glymfatiske system – populært kaldet hjernens opvaskemaskine. Målet er, at forskerne om fem år skal have udviklet et diagnostisk redskab, der kan give en status på hjernens evne til at rense sig selv, samt være klar til at udføre kliniske forsøg med et nyt lægemiddel mod demens.
Af Anne Westh
”Det er vigtigt at sove, for du skal have renset din hjerne.”
Sådan sagde professor Maiken Nedergaard til sine børn, da de var små. Og i al sin enkelhed er det også budskabet i hendes omfattende forskning af det glymfatiske system: Hjernen har brug for en god nats søvn for at blive renset for affaldsstoffer, så den er klar til næste dags opgaver.
Nu har Maiken Nedergaard fra Københavns Universitet fået en bevilling på 78 millioner kroner fra 91 til at opbygge ’Nordic Center for Glymphatic Biology’, hvor hun sammen med kolleger fra Sverige, Norge og Finland over de næste fem år udvikler forskningen inden for det glymfatiske system. Og ikke mindst: Uddanner fremtidens hjerneforskere, så de kan blive klar til at drive feltet videre.
Hjernen gennemskylles om natten
Navnet det glymfatiske system af sammensat af ordene glia (nervesystemets støtteceller) og lymfesystemet (kroppens rensesystem). Hjernen har ikke klassiske lymfekar i selve vævet, men har udviklet et alternativt system til at fjerne affaldsstoffer. Dette system kaldes det glymfatiske system, fordi det udfører en funktion, der minder om lymfesystemets, men er organiseret på en anden måde og afhænger af gliaceller.
Det er Maikens Nedergaard forskning, der har vist, at hjernen har sit eget rengøringssystem – ofte populært kaldet hjernens opvaskemaskine. Under søvn cirkulerer cerebrospinalvæsken (rygmarvsvæsken) gennem hjernen langs blodkarrene og skyller affaldsstoffer væk fra nervecellerne. Disse affaldsstoffer transporteres herefter ud af kroppen og videre til lymfesystemet, hvor de til sidst nedbrydes, blandt andet i leveren.
Denne proces er mest aktiv under søvn og er med til at sikre, at hjernen kan fungere optimalt, så man vågner frisk og klar til en ny dag.
”Det er vigtigt at få god søvn hele livet, for ellers øger man risikoen for at få demens. En af grundene til, at mange ældre mennesker udvikler demens er, at hjernen med alderen bliver dårligere til at komme af med affaldsstofferne,” siger Maiken Nedergaard.
Skandinaviske forskere er de bedste
Forskerne, der er gået sammen om at opbygge ’Nordic Center for Glymphatic Biology’, skal arbejde med det glymfatiske system med udgangspunkt i forskellige forskningsteknikker, der tilsammen spænder helt fra basal grundforskning til forsøg på mennesker. Fokus er især på, hvordan funktionen af det glymfatiske system kan påvirke å첹ⲵdz, som er den andenvigtigste årsag til udvikling af demens.
På Københavns Universitet skal Maiken Nedergaards forskningsgruppe arbejde med museforsøg, hvor de vil forsøge at finde molekylære mekanismer, der kan regulere den glymfatiske gennemstrømning og måske senere øge hastigheden, hvormed affaldsstoffer fjernes fra hjernen.
Professor Per Kristian Eide og lektor Geir Ringstad fra Oslo Universitetshospital vil ved hjælp af en invasiv MR-skanningsteknik undersøge det glymfatiske flow i hjernen hos mennesker med karsygdomme. På Oulo University i Finland skal professor Vesa Kiviniemi bruge en særlig non-invasiv MR-skanningsteknik, MREG, til at finde ud af, hvordan væske bevæger sig i det glymfatiske system hos mennesker, der har eller er i risiko for at udvikle karsygdomme.
I forlængelse heraf skal professor Gitte Moos fra Rigshospitalet efterprøve resultaterne ved at bruge en SPECT-scanner til samme formål. Desuden skal lektor Iben Lundgaard fra Lund University i Sverige lave forsøg på grise, der skal fokusere på metoder til at gennemskylle det glymfatiske system.
”Centeret bringer internationalt anerkendte forskere sammen, der har ekspertise i det glymfatiske system. Af en eller anden grund har Skandinavien de bedste forskere inden for feltet, og ved at etablere centeret kan vi arbejde sammen og hurtigere få vores viden ud og blive brugt i klinikken,” siger Maiken Nedergaard.
Søvn kan forebygge demens
I løbet af centerets bevilling på fem år er det planen, at der skal udvikles en diagnostisk platform, der kan lave et såkaldt glymfogram. Det vil sige en MR-scanning, som kan fastslå status på det glymfatiske system.
”Vi kan formentlig inden for en kortere tidsramme etablere en klinisk platform, så midaldrende mennesker kan få en scanning, der på 20 minutter kan fortælle dem, om deres opvaskemaskine i hjernen er god. Metoderne findes allerede på det eksperimentelle plan, og jeg forventer, at der i de kommende år vil blive udviklet og valideret en enkel løsning, der også vil kunne bruges på mindre hospitaler,” siger Maiken Nedergaard.
Som en del af bevillingen skal Maiken Nedergaards laboratorium også finde molekylære mekanismer, der kan bruges som udgangspunkt for at udvikle nye lægemidler eller teste eksisterende lægemidler, der kan forbedre den renselsesproces, som foregår med det glymfatiske system. Disse lægemiddelkandidater skal efterfølgende testes både på grise og mennesker af de andre forskergrupper i centeret. Maiken Nedergaard håber, at det vil være vejen til at udvikle et nyt lægemiddel, der kan forebygge demens.
”Det vil være fantastisk, hvis man bliver i stand til at give forebyggende behandling til midaldrende, der har en stor risiko for at udvikle demens. For når man som pårørende først opdager, at et familiemedlem er blevet dement, er det stort set for sent at behandle, fordi hjernen på det tidspunkt allerede har taget skade."
”Det vil være fantastisk, hvis man bliver i stand til at give forebyggende behandling til midaldrende, der har en stor risiko for at udvikle demens. For når man som pårørende først opdager, at et familiemedlem er blevet dement, er det stort set for sent at behandle, fordi hjernen på det tidspunkt allerede har taget skade.”
Maiken Nedergaard kalder det et ”kæmpe problem”, at man i dag ikke er bedre til at behandle demens, fordi der med en aldrende befolkning uundgåeligt vil komme en større forekomst af demens. Samtidig mener hun, at de nye lægemidler, som i dag findes til behandling af for eksempel Alzheimers sygdom, har fokus det forkerte sted.
”De nye lægemidler virker ved at fjerne et enkelt affaldsstof fra hjernen – amyloid. Men aldring er langt fra så simpelt, og der er mange affaldsstoffer og processer, der sættes i gang ved aldring. Man skal ind og forhindre, at amyloid og andre affaldsstoffer ophobes, før nervecellerne tager skade,” siger Maiken Nedergaard.
Unge forskere skal hjælpes frem
Udover at bringe forskningen i det glymfatiske system videre til det næste niveau, så er målet med centeret også at uddanne unge forskere inden for feltet. Blandt andet skal ph.d.-studerende og post dz’s på centeret mødes en dag før seniorforskerne, når centeret holder deres årlige møde, så de kan udveksle egne idéer og danne netværk på egne vilkår.
”Vi kommer til at have fokus på, hvordan vi som erfarne forskere kan hjælpe yngre forskere, der er på vej til at blive selvstændige. Så når bevillingen udløber om fem år, håber jeg, at de yngre forskere er blevet selvkørende og kan lave deres egne netværk, som kan drive forskningsfeltet videre,” siger Maiken Nedergaard.
Det glymfatiske system er opdaget og beskrevet af professor Maiken Nedergaard, for første gang i 2012. Systemet renser hjernen for affaldsstoffer, mens man sover, og kaldes populært for ’hjernens opvaskemaskine’.
Hvis det glymfatiske system fungerer dårligt, ophobes der affaldsstoffer i hjernen og risikoen for at udvikle demens øges.
