Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Bergen - les mer.
I hjernen til pasienter med Parkinsons dør cellene der produksjonen av dopamin skjer.
(Illustrasjonsfoto: Robina Weermeijer/Unsplash)
Lykkehormonet dopamin kan hjelpe Parkinsonspasienter
Nye funn gir bedre forståelse av hvordan dopamin reguleres i hjernen. Det kan kaste nytt lys over mekanismen bak sykdommer som Parkinsons.
I hjernen vår finnes det flere milliarder nerveceller som snakker med hverandre ved hjelp av signalstoffer som kalles nevrotransmittere.
En av disse er dopamin, kjent for mange som et av lykkehormonene. I tillegg til å gi oss en følelse av belønning og tilfredsstillelse er dopamin også viktig for blant annet motorisk kontroll, konsentrasjon, læring og oppmerksomhet.
Dopaminfabrikken forsvinner
Viktigheten av dopamin blir veldig tydelig hos pasienter med Parkinsons sykdom. I hjernen deres dør nemlig de cellene der produksjonen av dopamin skjer. Disse cellene fungerer som små dopaminfabrikker.
De psykiske og fysiske symptomene hos pasienter med Parkinsons oppstår først når omkring halvparten av disse cellene er borte. Dette gjør at sykdommen ikke kan forhindres før mye skade har skjedd.
Et av målene med forskning på hjernens dopaminsystem er å finne ut hvordan ekspertene kan oppdage Parkinson og relaterte sykdommer på et tidligere tidspunkt.
– På denne måten kan man finne medikamenter som kan forhindre at sykdommen får utvikle seg videre, sier forsker Marte Innselset Flydal ved Institutt for biomedisin på Universitetet i Bergen (UiB).
Hvordan regulerer dopamin sin egen produksjon?
Enzymer er proteiner som fungerer som katalysatorer for kjemiske reaksjoner i kroppen. For at de skal fungere, må proteinkjeden formes i en helt spesifikk tredimensjonal struktur. Dette skjer spontant i cellen.
Den tredimensjonale strukturen til enzymene er helt essensiell for deres aktivitet og regulering. Inne i de dopaminproduserende cellene finnes det store mengder av et enzym som heter tyrosinhydroksylase (TH).
Ved å bruke avansert teknologi kan forskere «se» hvordan enzymene ser ut på atomnivå.
– Dette kan fortelle oss hvordan de fungerer og reguleres på et detaljnivå som er nødvendig for å forstå hvordan medikamenter kan feste seg til enzymet og rette opp i feil, som for eksempel oppstår ved sykdomsmutasjoner, sier professor Aurora Martinez ved Institutt for biomedisin på UiB.
For TH gir slike mutasjoner TH-mangel eller THD på engelsk, en nevrologisk sykdom med parkinsonisme lignende symptomer.
Hjelp til å utvikle nye medisiner
I hennes forskningsgruppe jobber de med å forstå hvordan mutasjoner gir defekter i enzymfunksjonen og hvordan slike defekter kan repareres.
Oppgaven til enzymet TH er via en komplisert prosess å lage riktig mengde dopamin, men forskerne har ikke forstått på hvilken måte dette skjer i detalj.
Man har visst lenge at dopamin kan regulere sin egen produksjon. Dopamin kan nemlig binde seg til TH enzymet og inaktivere det. Slike reguleringsmekanismer sørger for at produksjonen av dopamin slås av når cellen har tilstrekkelig med dopamin.
– Når dopaminnivået synker igjen, vil signalveier aktiveres i cellen og enzymet blir reaktivert, sier forsker Rune Kleppe ved Helse Bergen, som også har vært involvert i studien.
Det er samspillet mellom disse reguleringsmekanismene som forskerne nå mener de forstår på detaljnivå.
– Denne kunnskapen gir oss nye muligheter til å utvikle medisiner mot Parkinsons og relaterte neurologiske lidelser, mener professor Martinez.
Referanse:
María Teresa Bueno-Carrasco, Marte I. Flydal mfl.: Structural mechanism for tyrosine hydroxylase inhibition by dopamine and reactivation by Ser40 phosphorylation. Nature Communication, 2022. Doi.org/10.1038/s41467-021-27657-y
Les også disse sakene fra UiB:
forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER
