Aarhusforskere kortlægger hidtil ukendt sygdom hos børn

🇩🇰Professor Bente Vilsen fra Aarhus Universitet har med sin forskergruppe kortlagt en alvorlig nyopdaget sygdom, der giver børn epileptiske anfald, magnesiumtab i urinen og nedsat intelligens. Igen viser Jens Chr. Skous natrium-kalium-pumpe sin forbløffende værdi ift. sygdomsforståelse.

To børn fra de europæiske landeog et barn fra Canada lider alle af en ikke tidligere kendt sygdom, der giver epileptiske krampeanfald, magnesiumtab i urinen og nedsat intelligens på én og samme tid – desværre uden at deres symptomer kan behandles eller lindres.

Men nu har forskere i et internationalt konsortium fundet ud af, hvad børnene på 4, 6 og 10 år fejler. Professor Bente Vilsen og hendes forskningsgruppe fra Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet er en del af konsortiet, der også omfatter forskere fra universiteter i Tyskland, England, Østrig, Holland og Canada. Forskningsresultatet er publiceret i tidsskriftet American Journal of Human Genetics.

Forskerne har ved en genetisk analyse fundet ud af, at sygdommen skyldes en nyopstået mutation i en af natrium-kalium-pumpens fire former, den såkaldte alfa-1 form. Selvom børnene har præcis de samme tre symptomer, har de ikke samme genfejl, idet det er forskellige aminosyrer i pumpeproteinet, der er genetisk ændret, forklarer Bente Vilsen.

”Det har vist sig, at den form af natrium-kalium-pumpen, der muterer, findes i både nyrerne og hjernen. Mutationen fører til, at nyrerne, der normalt behandler magnesium, i stedet udskiller stoffet i urinen, men det er ikke magnesiumtabet, der udløser de epileptiske anfald. Kramperne opstår, fordi natrium-kalium-pumpen også er særdeles vigtig for hjernens funktioner, så det hjælper ikke på kramperne at give ekstra tilskud af magnesium,” siger Bente Vilsen.

Hun tilføjer, at det tredje skræmmende sygdomstegn, udviklingshæmning, formentlig kan tilskrives manglende ilt til hjernen under krampeanfaldene.

Pumpefunktionen er ødelagt

Fælles for børnene er, at mutationerne har ødelagt den pumpefunktion, som Jens Chr. Skou i 1997 fik Nobelprisen i kemi for at opdage. Det er vigtig viden, fordi forståelsen af natrium-kalium-pumpens rolle er det første skridt i retning af at udvikle effektive behandlingsmetoder, og det arbejder forskergruppen nu videre med – også selv om sygdommen formentlig er sjælden.

”Men der er dukket tre tilfælde op to forskellige steder i Europa og i Canada, og de står næppe alene,” siger Bente Vilsen, der forklarer, at det nye kendskab til sygdommen formentlig vil betyde, at læger i fremtiden bliver mere opmærksomme på, at magnesiumtab i kombination med epilepsi kan være forårsaget af genfejl i natrium-kalium pumpen.

”Jeg tror, at der fremover vil blive fundet mange flere børn med sygdommen, og det her er et godt eksempel på, at internationale forskningssamarbejde er strengt nødvendige – der er simpelthen for få sygdomstilfælde til, at de enkelte lande kan udforske sygdommene alene,” siger Bente Vilsen.

Hun peger på, at man i fremtiden vil blive i stand til at udskifte syge gener med raske, og at det derfor er vigtigt at vide præcist hvilket gen, der er ramt af en mutation. Bente Vilsen peger også på, at forståelsen af de sygdomsmekanismer, der forårsager sjældne sygdomme, ofte viser sig at lede til bedre behandling af patienter med beslægtede, men langt mere almindeligt forekommende sygdomme.

Man kan leve med fejl i pumpen

Jens Chr. Skous natrium-kalium-pumpe er bedst kendt som den membranpumpe, der er nødvendig for at nerveceller, nyreceller og de fleste af kroppens andre celler kan fungere normalt.

Pumpen virker som et batteri, der adskiller natrium og kalium på hver sin side af membranen. Derved skabes en elektrisk strøm over cellemembranen, som driver mange andre processer, såsom elektrisk ledning langs nerveceller og optagelse af magnesium og en række næringsstoffer fra urinen ind i nyreceller, så de normalt ikke tabes i urinen.

Oprindeligt havde Jens Chr. Skou, der døde i forsommeren som 99-årig, en ide om, at mutationer i natrium-kalium-pumpen ville være uforenelige med liv. Men det har siden vist sig, at flere alvorlige sygdomme, som man ikke nødvendigvis dør af, skyldes genfejl i natrium-kalium-pumpen – og det er lige præcis en sådan sygdom, børnene lider af.

Det hænger sammen med to forhold. For det første, at der i kroppens forskellige typer væv eksisterer flere varianteraf natrium-kalium-pumpen, som kan supplere hinanden, hvis en af formerne ikke virker. Og for det andet at vi har genetisk materiale fra begge vores forældre, så selv i nyren, hvor der i modsætning til hjernen kun findes én variant af natrium-kalium-pumpen (alfa-1), er det ikke alle natrium-kalium-pumper, der er defekte, men kun dem, der stammer fra den ene forælder.

Derfor vil der i både hjerne og nyre være et nedsat antal fungerende natrium-kalium-pumper, men ikke totalt fravær af pumper – for havde der været det, ville børnene være døde inden fødslen som forudsagt af Jens Chr. Skou.

I det konkrete forskningsprojekt er det klinisk arbejdende læger i flere lande, der har fundet patienterne. Bente Vilsens gruppe har bidraget med deres ekspertise i at undersøge syge natrium-kalium-pumper ved at indsætte sygdomsgenet i dyrkede celler, der oprindeligt stammer fra abenyrer, så pumpefunktionen kan måles i laboratoriet. Det viste sig, at de tre mutationer på hver deres måde gjorde pumpen ude af stand til at transportere natrium og kalium.

Arbejder med en ’rescue’mutation

Der er et stykke vej, før forskningsresultatet kommer patienterne til gode, for opdagelsen er som sådan grundvidenskabelig. Bente Vilsen fortæller dog, at postdoc Rikke Holm fra hendes gruppe for nylig har fundet ud af, hvordan man med en ekstra mutation – en såkaldt ’rescue’ mutation – kan ophæve virkningen af sygdomsmutationer på pumpens binding af natrium.

”Det giver indsigt i en molekylær mekanisme, som vi i forskningsgruppen arbejder på at udnytte til at forbedre pumpens transportaktiviteter, så vi måske en dag kan udvikle en medicin med en lignende ’rescue-virkning’. Det er i hvert fald håbet. Og fakta er, at det er grundforskning, der genererer den viden, som ligger til grund for udviklingen af langt de fleste lægemidler og behandlingsformer,” konstaterer Bente Vilsen.


Bag om forskningsresultatet

Hvad mener du om Lufthavnene? Du har op til 6 svarmuligheder

View Results

Indlæser ... Indlæser ...

Kalaallit Nunaat namminersornissaa kissaatigaajuk? - Ønsker du at Grønland skal være selvstændig?

View Results

Indlæser ... Indlæser ...
Translate »