Akademiliv

Sahlgrenska akademins nyheter

In English
Göteborgs universitets logotyp
  • Nyheter
  • Notiser
  • Kalendarium
  • Bidrag
  • Om Akademiliv

Glutamat i hjärnan har oväntade egenskaper, visar forskare med ny mätmetod

21 januari, 2020

STUDIE. Forskare på Chalmers och Göteborgs universitet har lyckats göra något som länge har ansetts vara närmast omöjligt – att räkna antalet molekyler av signalsubstansen glutamat när en signal överförs mellan två hjärnceller. Med den nya mätmetoden har de visat att hjärnan reglerar sina signaler med glutamat på fler sätt än vad man hittills har känt till.

Att kunna mäta aktivitet och kvantitet av glutamat hos hjärnceller har varit efterfrågat länge inom forskningen. Trots att glutamat är den signalsubstans som finns i störst mängd i våra hjärnor, där den påverkar ett stort antal viktiga funktioner, vet vi mycket mindre om molekylen än om de mer välkända signalsubstanserna serotonin och dopamin eftersom glutamat har varit svårare att mäta tillräckligt snabbt.

Vacker tvärvetenskap

De nya rönen om glutamat har därmed stor betydelse för att kunna öka kunskapen om olika tillstånd och sjukdomar som rör hjärnan, till exempel psykisk ohälsa som drabbar allt fler. Hur glutamat relaterar till neurologiska sjukdomar, vårt minne och vår aptit är bara några exempel på frågor som forskarnas upptäckter kan bidra till att ge bättre svar på.

Ann-Sofie Cans

– När vi började sa alla: ”det här kommer aldrig gå”, men vi gav oss inte. Nu har vi fått ett vackert exempel på hur tvärvetenskaplig grundforskning kan ge ett tungt genombrott och gå hela vägen till att göra nytta, berättar Ann-Sofie Cans, som leder forskningen och är docent i kemi på Chalmers.

Snabbade upp tusen gånger

Nyckeln var att göra tvärtom mot tidigare. Istället för en biosensor med tjocka lager byggdes biosensorn av ett ultratunt lager av det enzym som krävs för biologisk igenkänning. Forskarna säkerställde att enzymet, som placerades på en nanostrukturerad sensoryta, bara var ett molekyllager i tjocklek. Det innebar att sensortekniken kunde göras tusen gånger snabbare än tidigare.

Därmed kunde tekniken bli tillräckligt snabb för att kunna mäta frisättningen av glutamat från en enstaka synaptisk vesikel – den lilla vätskeblåsa som frisätter signalsubstans till synapsen mellan två nervceller – vilket sker på kortare tid än en tusendels sekund.

– När vi insåg vinsten med att förbättra sensorteknologin utifrån tidsaspekten istället för koncentration fick vi detta att fungera, säger Ann-Sofie Cans.

Mer glutamat än förväntat

Forskningen har genomförts i två steg. I det första gjordes genombrottet för att kunna mäta glutamat, och studien publicerades tidigt på våren 2019 i den vetenskapliga tidskriften ASC Chemical Neuroscience. I del två, som den aktuella publiceringen gäller, har hon och forskargruppen gjort ytterligare angelägna och banbrytande upptäckter.

– När vi hade byggt sensorn kunde vi ta det vidare, och har nu med hjälp av denna teknik också tagit fram en ny metod för att kunna kvantifiera dessa mycket små mängder glutamat, fortsätter Ann-Sofie Cans.

Längs vägen har gruppen mött många intressanta överraskningar. Bland annat visade sig mängden glutamat i en synaptisk vesikel vara mycket större än vad man tidigare trott, och ligga på samma halt som serotonin och dopamin, vilket kom som en spännande chock.

– Vår studie ger en förändrad bild av glutamat. Till exempel verkar transport och lagring av glutamat i synaptiska vesiklar inte skilja sig så mycket åt jämfört med serotonin och dopamin som vi har trott, säger Ann-Sofie Cans.

Verktyg för farmakologiska studier

Forskarna har också visat att nervceller kontrollerar styrkan i den kemiska nervsignalen genom att reglera mängden glutamat som frisätts från enstaka synaptiska vesiklar.

Att det nu är möjligt att mäta och kvantifiera den här signalsubstansen kan ge nya verktyg för farmakologiska studier av många olika angelägna områden inom neurovetenskapen.

Karolina Patrycja Skibicka

– Lösningen som den här ultrasnabba glutamatsensorn erbjuder oräkneliga möjligheter för att verkligen kunna förstå vilken funktion glutamat har för hälsa och sjukdomar. Vår kunskap om vad det är som gör att hjärnan fungerar eller inte fungerar begränsas av vilka verktyg vi har för att kunna göra försök, och det här ultrasnabba verktyget tillåter oss att undersöka nervcellernas kommunikation på en nivå som vi inte har haft tillgång till tidigare, säger Karolina Patrycja Skibicka, docent i neurovetenskap och fysiologi på Göteborgs universitet.

– De nya upptäckterna – att glutamatbaserad kommunikation regleras av mängden glutamat som frigörs från synaptiska vesiklar – väcker frågan om vad som händer med den här regleringen vid hjärnsjukdomar som tros vara kopplade till glutamat, till exempel epilepsi.

OM: GLUTAMAT / GLUTAMINSYRA

Glutamat eller glutaminsyra ingår i matens proteiner och finns naturligt i kött, i nästan alla grönsaker samt i vete och soja. Det används också som livsmedelstillsats för att förstärka smaker. Glutamat som tillsats får användas till många olika livsmedel, men exempelvis inte till livsmedel som tillverkas speciellt för spädbarn och småbarn.

Glutamat är en livsnödvändig aminosyra, som bildas och ingår naturligt som en viktig del i vår kropp. Den är också en signalsubstans som nervceller använder för kommunikation och ligger till grund för hjärnans basfunktioner som till exempel kognition, minne och inlärning. Dessutom är den viktig för immunförsvaret och mag- och tarmkanalens funktion samt för att hindra att mikroorganismer tar sig in i kroppen.

Källa: Livsmedelsverket och Chalmers

Titel: Counting the Number of Glutamate Molecules in Single Synaptic Vesicles

TEXT: KOMMUNIKATIONSENEHETEN, CHALMERS

Av: Elin Lindström
Taggat med: Chalmers, forskningssamarbete, glutamat, institutionen för neurovetenskap och fysiologi, Ny studie, tidskriften Journal of the American Chemical Society (JACS), vetenskaplig publicering

Lägg in dina egna arrangemang i Akademilivs kalendarium

Välkommen till avtackning för dekan Agneta Holmäng, prodekan Henrik Hagberg samt vicedekaner

Anmälan krävs, senast den 7 december, via detta formulär: https://forms.office.com/e/yRyw7VeCpT.

Information from Sahlgrenska Academy Research Support Office

[UPDATED NOVEMBER 2023]
The Sahlgrenska Academy Research Support Office provides an overview of upcoming and current calls, nominations and events in an information letter. This letter is updated on a monthly basis.
Current and previous newsletters are also available in the Staff Portal.

’20 minuter för forskare’ är tillbaka – här kan du se hela höstens program

Under 20 minuter över Zoom tipsar Biomedicinska biblioteket om verktyg och tjänster som kan underlätta din forskarvardag.

Här finns aktuell information om ALF i Västra Götaland

Fler nyheter

Podden Akademiliv – om fibromyalgi och annan långvarig generaliserad smärta

28 november, 2023

FORSKNINGSKOMMUNIKATION. I det senaste avsnittet av podden Akademiliv hör du Anna Grimby Ekman, professor i hälsovetenskaplig statistik, vars f … [Read More...]

Avhandling om att förutse och förebygga förtidig födsel

28 november, 2023

NY AVHANDLING. Förtidig födsel är den främsta orsaken till att barn under fem år dör. Tove Wikströms forskning handlar om metoder att identifiera … [Read More...]

Två av årets Nobelpristagare i fysik föreläser på Chalmers i december – anmälan krävs

23 november, 2023

NOBEL. Två av årets tre Nobelpristagare i fysik (Anne L´Hullier  och  Ferenc Krausz) besöker Göteborgs universitet och Chalmers  i december. Båda … [Read More...]

Röda tråden för årets Forskningsdag: Vanliga sjukdomar

23 november, 2023

SAMVERKAN. Forskning som räddar liv – från screening till rehabilitering. Det är temat för nästa upplaga av Forskningsdagen som arrangeras 1 febru … [Read More...]

Markant lägre risk för postcovid hos vaccinerade

23 november, 2023

NY STUDIE. Personer som vaccinerat sig mot covid-19 löper avsevärt lägre risk för postcovid efter covidinfektion. Det visar en studie vid Göt … [Read More...]

Davide Angeletti studerar differentiering av B-celler

23 november, 2023

FORSKARPORTRÄTT. Davide Angeletti är biträdande universitetslektor på Institutionen för biomedicin vid Göteborgs universitet. Davides arbete syfta … [Read More...]

Forte satsar stort på metoder för geografiskt riktade folkhälsoinsatser

21 november, 2023

BIDRAG. Ett metodinriktat forskningsprogram under ledning av forskare vid Avdelningen för samhällsmedicin och folkhälsa får 24 miljoner kronor ino … [Read More...]

Nicholas Ashton tar plats på listan över världens mest citerade forskare

21 november, 2023

UTMÄRKELSE. I år ses två nykomlingar från Göteborgs universitet på Clarivate Analytics lista över världens mest citerade forskare: Nicholas Ashton … [Read More...]

Agneta Holmäng: Nu ökar vi vår närvaro på GoCo Health Innovation City

21 november, 2023

KRÖNIKA. Samverkan är centralt för utvecklingen inom life science. Sahlgrenska akademin fördjupar nu samarbeten med flera partners, samtidigt som … [Read More...]

Patienter med psoriasis syns sällan i publicerade studier

20 november, 2023

NY STUDIE. Mycket få patienter med psoriasis är avbildade i vetenskapliga artiklar – bara en promille av alla dem som ingått i forskningen syns på … [Read More...]

Fler nyheter…

Sahlgrenska akademin

© Göteborgs universitet
Box 100, 405 30 Göteborg
Telefon: 031 786 0000

Om webbplatsen

Elin Lindström är redaktör för Akademiliv.
Har du idéer eller synpunkter mejla till akademiliv@gu.se

Anmäl dig till Akademilivs nyhetsbrev:

Tipsa Akademiliv

Har du förslag på en nyhet eller känner till något intressant bidrag/seminarium/utbildning?
Skicka ett mejl till Elin Lindström Claessen

www.watchfreesocceronline.com replik klockor