Lærebøgerne om dopamin skal skrives om

”Man bliver nok nødt til at omskrive lærebøgerne.”

Sådan lyder vurderingen fra professor Claus Juul Løland fra Institut for Neurovidenskab på Københavns Universitet.

Et forskerhold med Claus Juul Løland i spidsen har netop udgivet et studie i det anerkendte tidsskrift Nature Communications. Her viser de, at den mekanisme, der flytter belønningsstoffet dopamin rundt blandt nervecellerne, fungerer på en anden måde, end man hidtil har troet.

”Mekanismen, vi har forsket i, er den såkaldte dopamin-transporter (DAT). DAT styrer dopaminsignaleringen i hjernen ved at fjerne den frisatte dopamin og dermed slukke for signalet. DAT er sådan set en molekylær støvsuger. Dopamin er meget vigtig for at kontrollere kommunikationen mellem nerverne i det område i hjernen, vi kalder belønningscenteret. Det er dopaminen, der for eksempel giver os en følelse af glæde, når vi gør noget, vi godt kan lide.”

”Nu, hvor vi bedre forstår, hvordan DAT fungerer, vil vi måske blive i stand til at lave bedre medicin mod for eksempel ADHD eller skizofreni. De lidelser hænger nemlig sammen med vores niveau af dopamin i hjernen.”

Hidtil troede man, at DATs fjernelse af dopamin kun var afhængig af natrium. Natrium er et mineral og udgør ca. 40 procent af almindelig bordsalt. I kroppen, derimod, sikrer natrium nervernes elektriske ledningsevne, og energien i natrium kan proteiner også bruge til at transportere for eksempel dopamin. Men det er ikke hele billedet, viser Claus Juul Løland og hans forskerhold nu som de første i verden.

”Vi viser, at DAT formentlig også er afhængig af den drivkraft, der ligger i mineralet kalium. Allerede for 40 år siden vidste man, at det var tilfældet for ’søsterproteinet’, nemlig serotonin-transporteren (SERT). Man har siden da troet, at det var helt specielt for SERT - som at sige familiens sorte får, hvad angår ’støvsuger’-mekanismen, hvor den fjerner signalstofferne, efter der er blevet brugt. Vores forskning viser så, at det faktisk snarere er reglen end undtagelsen, at denne familie af proteiner udnytter kalium. Og så skal vi til at omskrive lærebøgerne,” fortæller Claus Juul Løland.

”Alt det her kan få konsekvenser for, hvordan vi laver medicin mod for eksempel psykiatriske sygdomme.” 

Kokain gør, at nervecellen altid vil have mere

For at hele systemet omkring dopamin fungerer korrekt, skal hele motoren virke. En af motordelene er DAT, der sørger for, at dopamin bliver fjernet fra synapsen. Det stopper dopaminsignalet, så der kan gøres klar til at modtage et nyt. Det gør også, at den frisatte dopamin kan blive genbrugt senere. Dermed tømmer vi ikke hele vores lager af dopamin på én gang.

Derfor vil man gerne lave medicin, der binder til DAT, og som sørger for, at motoren stadig virker, som den skal.

Men, forklarer Claus Juul Løland, almindelig medicin mod ADHD blokerer faktisk for DAT, så intet bliver transporteret, og dopaminen bliver ved med at være i synapsen.

”ADHD-medicin er en slags amfetamin, der binder og stopper DAT. Det gør, at ikke al dopamin ryger tilbage i cellen til genbrug, og det kan gøre det sværere for os at opleve glæde. Værre er det med et stof som kokain, som fuldstændig blokerer DAT, så dopamin overhovedet ikke kan cirkuleres tilbage i cellen. Det gør, at nervecellerne altid vil synes, at man skal have mere kokain, indtil der ikke er mere dopamin tilbage, og man bliver i dårligt humør,” fortæller Claus Juul Løland.

På jagt efter at finde nyt stof 

Med det nye studie får forskere og medicinalvirksomheder detaljeret viden om funktionen af DAT, og hvordan man kan regulere proteinets aktivitet i stedet for at blokere det.

Det er dog besværligt hvis ikke umuligt at undersøge DAT’s molekylære funktioner i dets naturlige miljø i hjernen. I stedet har forskerne indsat DAT i ’kunstige’ celler, hvor de kan styre alle processer både i og uden for cellen.

”På den måde har vi været i stand til at isolere, hvordan DAT fungerer uden de ’forstyrrende’ faktorer fra alle andre biologiske processer,” forklarer Claus Juul Løland.

Claus Juul Løland og hans kollegaer håber, deres resultater vil blive samlet op og efterprøvet.

Han fortæller, at holdet nu arbejder på at finde et stof, der kan påvirke DATs aktivitet uden helt at slukke for den.

Læs hele studiet ’The dopamine transporter antiports potassium to increase the uptake of dopamine’ her.

Hvad er DAT? DAT er en neurotransmitter-transporter, der fjerner eller ’støvsuger’ synapsen for signalstoffer, efter de er blevet brugt. DAT tilhører familien ’natrium-koblede neurotransmitter transportere’ (Neurotransmitter:Sodium Symporters, NSS)   Når vi for eksempel gør noget, der gør os glade, frigives der dopamin mellem nervecellerne. Men det er vigtigt, at dopamin bliver fjernet fra synapsen igen. Synapsen er ”mellemrummet” mellem nerverne, hvor nervene udveksler information med hinanden. DAT hjælper med at fjerne dopamin fra synapsen. Det gør, at dopaminen bliver cirkuleret tilbage i nerven og genbrugt senere. Hvis DAT ikke fungerede, ville processen med at fjerne dopaminen gå 100 gange langsommere, samtidig med at vi skulle syntetisere al dopamin på ny. Det ville gøre, at vi kom til at mangle dopamin, og så kan vi ikke opleve glædesfølelsen på samme måde. Kokain virker ved at blokere for DAT og dermed øge mængden af dopamin i synapsen.