Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Hjärnan reparerar sig själv!
Tove Collin
Stroke är idag den tredje vanligaste dödsorsaken och den vanligaste orsaken till neurologiskt
handikapp. Möjligheten att motverka skadeutvecklingen vid stroke är i dagsläget begränsad.
Det som hittills använts inom sjukvården för att återskapa funktionen i hjärnan efter stroke har
baserats på medicinering och celltransplantationer – i detta fall insättningen av främmande
celler i hjärnan, vilka förhoppningsvis ska ersätta de döda cellernas funktion. I detta projekt
visas för första gången bevis på att hjärnan kan reparera sig själv, efter att ha utsatts för en
stor vävnadsskada orsakad av stroke, genom att ersätta de döda nervcellerna med nya
nervceller som uppkommer från hjärnans egna stamceller.
Stroke uppkommer då ett blodkärl i hjärnan, vilket bär syre- och näringsrikt blod till hjärnan,
blir igenproppat eller går sönder. Nervcellerna i det drabbade området av hjärnan, vilka inte
längre blir försedda med blod, dör inom kort. Graden av det neurologiska handikappet beror
på hur länge området varit utan blodtillförsel och även på vilket område av hjärnan som
drabbats. För att kunna studera mekanismerna av stroke och för att kunna utveckla nya
behandlingsmetoder har det utvecklats olika djurmodeller, vilka ger liknande effekter som
stroke fast under kontrollerade former. I detta projekt används en råttmodell (MCAO), som
inducerar en tillfällig propp på ena sidan av hjärnan i den mellersta hjärnartären. Detta är det
blodkärl som försörjer striatum – en struktur i främre delen av hjärnan – med blod. Hos
människa är det detta blodkärl i hjärnan som oftast drabbas av blodpropp.
Med olika nervcellsspecifika infärgningsmetoder, i huvudsak immunohistokemisk teknik, har
cellerna i de behandlade råttornas hjärnor utvärderats och klassificerats. Resultaten visar för
första gången på att det finns neuronala stamceller i en del av hjärnan som kallas den
subventrikulära zonen (SVZ), vilka tillväxer och bildar nya nervceller. Dessa celler vandrar i
sin tur in i det skadade området av hjärnan och mognar till samma typ av celler som de som
dödades av syrebristen.
Andelen nya nervceller som ersätter de döda är dock inte så stor, men genom att stimulera
denna bildning av nya ersättande celler efter skada, ges en helt ny infallsvinkel av hur man
skulle kunna behandla patienter som drabbats av stroke.
Därför: i stället för att transplantera in främmande celler i hjärnan för att ersätta de döda, kan
man nu istället stimulera de celler som redan finns i hjärnan att i större utsträckning vandra in
i det skadade området och ersätta de celler som dött!
Swedish official title: Stroke-inducerad neurogenes i råttans framhjärna
Swedish credits: 20p
E-mail address of first author: [email protected]
Supervisor: Leif Bjellin, Zoofysiologiska institutionen
Submission date/time: 2002-02-07
Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Stroke-induced neurogenesis in rat forebrain
Tove Collin
Biology, neurobiology
Autumn 2001
Abstract in English
In the adult brain, new neurons are continuously generated in the subventricular zone and in
the dentate gyrus. It is however unknown whether these neurons are able to replace those
neurons destroyed following damages in the neural tissue caused by a disease, such as stroke.
Here we show for the first time that stroke, caused by a transient middle cerebral artery
occlusion in adult rats, leads to a marked increase of neuronal proliferation of the neuroblasts
in the subventricular zone. The stroke-generated neurons migrate from the subventricular
zone into the severely damaged areas of the striatum, and there express markers of both
developing and mature striatal projection neurons. In this way newly born neurons replace
those neurons which were destroyed by the ischemic lesion. We show here, for the first time,
that the adult brain has the capacity for self-repair after insults causing extensive neuronal
death. If this neuroregenerative response can be stimulated, e.g., by neurotrophic factor
administration, a novel therapeutic strategy might be developed for stroke in humans.
Abstract in Swedish
Stroke-inducerad neurogenes i råttans framhjärna
I den adulta hjärnan, genereras kontinuerligt nya nervceller i den subventrikulära zonen och i
dentate gyrus. Det är dock okänt om dessa nervceller har förmågan att ersätta de nervceller,
vilka förstörts på grund av skador i den neuronala vävnaden orsakat av en sjukdom, till
exempel stroke. Här visar vi för första gången att stroke, orsakad av en tillfällig mellanartärs
blockering (MCAO - middle cerebral artery occlusion) i vuxna råttor, leder till en markant
ökning av neuronal tillväxt av neuroblaster i den subventrikulära zonen. De stroke-genererade
nervcellerna migrerar från den subventrikulära zonen in i det svårt skadade området av
striatum, och uttrycker där markörer av både utvecklande och mogna striatala
projektionsnervceller. På detta sätt ersätter de nyfödda nervcellerna de nervceller vilka var
förstörda av den ischemiska skadan. Vi visar här, för första gången, att den adulta hjärnan har
kapacitet att reparera sig själv efter skador som orsakar omfattande nervcellsdöd. Om detta
nervcellsregenererande svar kan stimuleras, till exempel genom neurotrofisk faktor
administration, kan möjligtvis en hittills okänd terapeutisk strategi uttvecklas för stroke hos
människor.
