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

Björn Burmann: Biological solution NMR: From structure and dynamics towards cell biology

  • Webinar 15:00-16:00, Thursday March 4.
  • Link to Zoom webinar.

Engineering Health, April 13-14.

Program and registration now available for Engineering Heath, held as a digital event April 13-14, 2021.

Forskarsnabben – här kan du se hela vårens program

Under 20 minuter över Zoom tipsar Biomedicinska biblioteket om verktyg och tjänster som kan underlätta din forskarvardag. I år startar Forskarsnabben 27 januari.

Universitetets coronarelaterade information på medarbetarportalen

Här hittar du uppdaterad information om hur universitetet hanterar konsekvenser av covid-19.

Distansundervisning – inspiration och stöd genom webbinarier med PIL-enheten

Det finns många chanser att delta i zoom-webbinarier om distansundervisning. De listas i högerspalten på PIL-enhetens web.

Vi bygger på Medicinareberget

Nu hittar du samlad information om byggprojekt som påverkar Sahlgrenska akademin i Medarbetarportalen.

 

Här finns aktuell information om ALF i Västra Götaland

Veckans lunchmenyer

Café & restaurang Anatomen (tillfälligt stängd)

Mersmak på Sahlgrenska

Lunchen.nu

Lyktan lunchservering

Lustgården på Änggårdsbacken (tillfälligt stängd)

Café Anne Dahl (tillfälligt stängd)

Fler nyheter

Topprankning för odontologin i Göteborg

4 mars, 2021

RANKNING. Göteborgs universitet tar topplaceringen inom odontologi i årets upplaga av QS World University Rankings by Subject. Det är de äm … [Read More...]

De forskar för en bättre tillvaro för utsatta kvinnor 

4 mars, 2021

FORSKNING. Hur kommer det sig att många kvinnor som utsatts för allvarliga övergrepp i barndomen ändå klarar att uppleva ett välbefinnande i vuxen … [Read More...]

Unik klinisk studie inleds – kan ge ökad överlevnad vid malignt melanom

2 mars, 2021

KLINISK FORSKNING. Sex universitetssjukhus i Sverige börjar nu ta in patienter i en unik randomiserad studie som förhoppningsvis kan ge bättre ch … [Read More...]

H70-studierna får fortsättning tack vare finansiering från Familjen Kamprads stiftelse

1 mars, 2021

BIDRAG. Länge var det oklart när H70-studierna skulle kunna fortsätta med en nästa kohort, 50-talisterna. Genom ett bidrag på tio miljoner kronor … [Read More...]

Agneta Holmäng: ”OligoNova Hub blir ett stort lyft”

1 mars, 2021

KRÖNIKA. Inom kort har det gått ett helt år sedan vi började anpassa verksamheten för att minska smittspridningen i samhället, skriver dekan Agnet … [Read More...]

Göteborgs universitet nytt nav för utveckling av framtidens läkemedel

1 mars, 2021

FORSKNINGENS FÖRUTSÄTTNINGAR. Under senare år har tekniker utvecklats för att behandla sjukdomar med så kallade oligonukleotid-läkemedel, baser … [Read More...]

Terapeutiska oligonukleotider – så funkar det

1 mars, 2021

FORSKNING SOM PÅVERKAR. Vi står i början av en revolution, som kommer förändra sättet som läkemedel utvecklas. De första terapeutiska oligonu … [Read More...]

Mer hjärt-kärlsjukdom och högre dödstal med snabba kolhydrater 

26 februari, 2021

NY STUDIE. En diet med hög andel snabba kolhydrater kan kopplas till ökad risk för hjärtinfarkt, stroke och förtida död. Det framgår av en omfatta … [Read More...]

Snart öppnar stora ALF-omgången – få svar på dina frågor på webinariet den 15 mars

26 februari, 2021

ALF-MEDEL. Fram till 1 juni kommer du kunna skicka in din ansökan om ALF-medel. Nu bjuder Sahlgrenska akademin och Sahlgrenska … [Read More...]

Socioekonomi och hjärtkärlsjukdom bland dem som bor nära järnväg

25 februari, 2021

BIDRAG. Natalia Caldeira Loss Vincens, postdoktor inom Arbets- och miljömedicin, får tre miljoner kronor från Formas i projektbidrag för forskare … [Read More...]

Fler nyheter…

Sahlgrenska akademin

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

Om webbplatsen

Elin Lindström Claessen 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