Danske hjerneforskere afslører utilsigtet brug af gift i museforsøg

I årevis har forskere sprøjtet et særligt stof ind i forsøgsmus for at undersøge, hvordan hjerneceller fungerer.

Nu viser dansk forskning, netop publiceret i det videnskabelige tidsskrift Scientific Reports, at stoffet har utilsigtede bivirkninger. Det betyder, at en stor mængde publiceret hjerneforskning kan være behæftet med fejl. Det skriver Videnskab.dk.

»Vi snakker studier, som kan have forkerte konklusioner. Det er et problem, at man nu er nødt til at sætte spørgsmålstegn ved alle de studier, som har brugt stoffet,« siger en af forskerne bag det nye danske fund, Rune Rasmussen fra København Universitets Center for Basic and Translational Neuroscience.

Læs mere: Barack Obama fyrer op under dansk hjerneforskning

Farvestof udløser epilepsi

Forskere har hidtil troet, at stoffet, som virker ved at farve en bestemt type celler røde, var uskadeligt, og at det ikke påvirker hjernens funktion.

Men det nye danske studie viser, at stoffet kaldet sulforhodamine 101 (SR101) ændrer hjernens aktivitet markant, og at det kan udløse epilepsilignende anfald.

»Man har i god tro regnet med, at det, man målte eller observerede i dyrets hjerne, når man sprøjtede stoffet ind, var et udtryk for, hvorledes normal hjernefysiologi hænger sammen. Men det viser sig nu, at stoffet kan ændre hjernens aktivitet på ret så voldsom vis,« siger Rune Rasmussen.

SR101 gør astrocytter røde

SR101 er blevet brugt i neurovidenskabelige museforsøg siden 2004, hvor tyske forskere publicerede et studie i Nature, som viste, at stoffet får en særlig type hjerneceller, som kaldes astrocytter, til at lyse røde, når man kigger på dem i et særligt mikroskop.

Astrocytter er gliaceller i hjernens centralnervesystem. Forskere ved, at astrocytter og andre gliaceller spiller en vigtig rolle i hjernens netværk, fordi de blandt andet sørger for, at hjernens nerveceller (neuroner) fungerer, som de skal. Derfor kaldes gliacellerne også for hjælpeceller.

Men der er stadig meget, forskerne ikke ved om astrocytternes funktion, og det har været svært at undersøge den, fordi man ikke umiddelbart kan se forskel på astrocytterne og andre hjerneceller.

Derfor vakte det begejstring, da SR101 blev opdaget. Når forskere sprøjter stoffet ind i musehjerner, bliver det optaget af astrocytterne, som bliver røde, mens det ikke bliver optaget af de øvrige hjerneceller.

Læs mere: Hjerneforskere finder ‘lykken’ i den øverste del af baghovedet

SR101 gav adgang til uudforsket område

SR101 gav forskerne mulighed for at studere astrocytternes funktion, fordi de nu kunne kende forskel på de forskellige celler og undersøge, hvordan de virker og spiller sammen.

»Da stoffet blev opdaget, blev det for første gang muligt at identificere astrocytter i levende dyr. Det har vi ikke kunnet før,« forklarer Nicolas Caesar Petersen, lektor på Institut for Idræt og Ernæring på KU, og en af hovedkræfterne bag det netop publicerede studie.

»Teknikken, hvor man bruger SR101, gjorde det muligt at lave forsøg, som gradvist har øget vores forståelse af, at astrocytter spiller en langt større rolle, end vi hidtil har troet, og at de kan være involveret i en lang række neurologiske sygdomme,« fortsætter han. 

Forskere over hele verden har blandt andet brugt metoden til at undersøge astrocytters rolle i udviklingen af Alzheimers, hjernens blodgennemstrømning, epilepsi, migræne og en lang række andre sygdomme og mekanismer i hjernen. 

Musenes bagben bevægede sig

Det var Nicolas Caesar Petersen, der ved et tilfælde fandt ud af, at SR101 ikke kun farver astrocytterne røde, men at det også påvirker hjernens nerveceller og fremkalder epilepsilignende anfald.

Det skete under forsøg, hvor han sprøjtede stoffet ind i den motoriske hjernebark på mus. Den motoriske hjernebark er det område i hjernen, der sender signaler til kroppen, når man skal bevæge sig.

Under forsøget opdagede han, at det uløste rysteler i musenes højre bagben. når han injicerede SR101 i den venstre side af hjernebarken.

De samme symptomer ser man ved epileptiske anfald, hvor hjernens neuroner er påvirkede. 

Læs mere: Migræne øger ikke risikoen for blodpropper eller hjerneforandringer

Elektroder afslørede synderen

Da Nicolas Caesar Petersen så, hvordan musene reagerede, da de fik sprøjtet SR101 ind i den motoriske hjernebark, gik han og kollegaen Rune Rasmussen i gang med en lang række forsøg, hvor de undersøgte, om det virkelig var stoffet, der udløste de epilepsilignende anfald.

»Vi satte elektroder ind i musenes hjerner og kunne måle, at der ganske rigtigt kommer en voldsom aktivitet i hjernebarken, som minder om epileptisk aktivitet, kort efter at SR101 trænger ind i hjernen. De epilepsilignende anfald varer i op til 40 minutter,« siger Rune Rasmussen.

Læs mere om, hvordan opdagelsen måske kan komme epilepsipatienter til gode, på Videnskab.dk.