Med näsa för lukter
Mattias Alenius är först med att ha gått igenom alla 753 genreglerande gener eller transkriptionsfaktorer i bananflugan. Kunskapen behövs för att ta reda på hur nervceller bildas och får sina uppgifter.
Hur vet en nervcell vilken uppgift den har, hur får den sin identitet? Och hur kan grupper av nervceller minnas sin uppgift hela livet?
– Många av våra nervceller är långlivade. Till skillnad från andra celler i kroppen som omsätts månadsvis kan en och samma nervcell ha en livslängd på årtionden, säger SSF-forskaren och utvecklingsbiologen Mattias Alenius, som studerar luktsinnet hos bananflugor och just publicerat sina rön i ansedda PLoS Biology.
Lukter informerar
Luktsystemet är välorganiserat, därför lämpar det sig väl att studera. I näsan sitter luktreceptorer, som ger nervcellerna information. Om vi till exempel luktar på en banan aktiveras vissa receptorer, som skickar iväg signaler till olika punkter i hjärnan. Det är kombinationen av dessa punkter i hjärnan som ger oss förnimmelsen av en viss doft, som banan. Det är inte så att det finns luktreceptorer för varje doft, utan det är hur de reagerar i kombination som ger upphov till den specifika doften, en typ av luktkarta. Genom att kartlägga hur kartan skapas och bibehålls genom livet kan vi öka förståelsen av de processer som bildar och förändrar hjärnan i stort.
– Våra ögon har betydligt färre varianter av receptorsceller; här vi har bara fyra sorters receptorer, berättar Mattias Alenius. Vi har receptorer känsliga för ljus, svart-vitt, och för färgerna rött, grönt och blått. Däremot är det väldigt komplext hur vi processar synintryck, med en komplex karta och med en hög kostnad av hjärnaktivitet.
Komplext men enkelt
Bananflugans luktsystem är mer hanterligt menar Mattias Alenius. Luktsystemet består av 1 200 luktnervceller, i jämförelse har människan 6 miljoner och vissa hundraser hela 200 miljoner luktnervceller. Bananflugans luktsystem fördelar sig på 34 nervcellsgrupper, människans på flera hundra.
Mattias Alenius och hans kollegor är först med att ha gått igenom alla 753 genreglerande gener, så kallade transkriptionsfaktorer i bananflugan för att studera vilka som behövs för att bilda nervceller. Då har de funnit att det räcker med en uppsättning av endast sju transkriptionsfaktorer i olika kombinationer för att skapa de 34 grupperna av celler som utgör basen för flugans luktsystem. En överraskande upptäckt är att transkriptionsfaktorerna dubbelarbetar, de kan slå på en luktreceptor samtidigt som de slår av andra luktreceptorer i en och samma cell, på så vis säkerställs att varje cell bara uttrycker en receptor åt gången.
Skapa nya nervceller
Mattias Alenius forskning bidrar till ökad förståelse av vår hjärna. Det är ren grundforskning, men resultaten kan mycket väl hjälpa oss att skaffa bättre behandlingsmetoder för svåra sjukdomar som Parkinson, där patienten har brist på dopamin. Man vill kunna odla och skapa nervceller utanför kroppen och återföra dem för att på så sätt få upp dopaminhalten utan besvärande biverkningar och andra oönskade effekter. Att veta hur transkriptionsfaktorer arbetar och bestämmer hur nervceller minns sin uppgift genom livet kan vara en viktig pusselbit.
Text: Eva Regårdh