Akademiliv

Sahlgrenska akademins nyheter

In English
Göteborgs universitets logotyp
  • Nyheter
  • Notiser
  • 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

GLAD SOMMAR!

Akademilivs nyhetsbrev är tillbaka onsdag 21 augusti.

Kontakta din institution för att lägga in din händelse i Medarbetarportalens kalendarium

  • Biomedicin: Kristian Kvint: kalender@biomedicine.gu.se
  • Core Facilities: Amelie Karlsson: amelie.karlsson.2@gu.se
  • Kliniska vetenskaper: Katarina Olinder Eriksson: klinvet@gu.se
  • Medicin: Nina Raun; kommunikation@medicine.gu.se
  • Neurovetenskap och fysiologi: Josefin Bergenholtz; kommunikation@neuro.gu.se
  • Odontologi: Johan Thompson; info@odontologi.gu.se
  • Sahlgrenska akademins kansli: och fakultetsgemensamma kalenderhändelser Åsa Ekvall; info@sahlgrenska.gu.se
  • Vårdvetenskap och hälsa: Karin Mossberg; vardvetenskap@fhs.gu.se

Information from Sahlgrenska Academy Research Support Office

[UPDATED JUNE 2024]
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 vårens 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

Nyheter på sajten har inte uppdaterats sedan maj månad – utlysningar fortsätter samlas på akademiliv.se

13 juni, 2024

NYHETER. Efter den omfattande kraschen av Akademilivs sajt i maj månad har sajtens nyhetsdel inte uppdaterats. Sajten är nu uppe igen, och det f … [Read More...]

En personlig död – chans att vinna Björn Fagerbergs nya bok

27 maj, 2024

NY BOK. Under sitt liv som invärtesmedicinare har Björn Fagerberg varit med om många dödsfall som han alltid hanterat professionellt i sin yrk … [Read More...]

Alba Corell ger rapport från ett hjärntumörmöte på hög nivå 

20 maj, 2024

KRÖNIKA. Nyligen avslutades den Skandinaviska Neuro-onkologiska gruppens (SNOG) sammankomst i Göteborg. Professor Asgeir Jakola stod som värd och … [Read More...]

Gudmundur Johannsson prisad med europeisk medalj

20 maj, 2024

UTMÄRKELSE. Professor Gudmundur Johannsson fick nyligen ta emot 2024 års European Hormone Medal under mötet European Congress of Endocrinolgy i St … [Read More...]

Från Sydafrika till Sverige: forskningssamverkan för att förbättra gravida kvinnors hälsa

17 maj, 2024

GLOBAL HÄLSA. På det dynamiska universitetssjukhuset Tygerberg Hospital i Kapstaden arbetar ett hängivet forskarteam under ledning av Lina Be … [Read More...]

Sara Bjursten och Anna Wenger får Assar Gabrielssons pris 2024

17 maj, 2024

UTMÄRKELSE. Stiftelsen Assar Gabrielssons Fond har utsett Anna Wenger till pristagare i kategorin basvetenskaplig forskning och Sara Bjursten … [Read More...]

Hon gör residency i USA med läkarexamen från Göteborg

17 maj, 2024

STUDENT. Att få göra sin ”residency” inom ortopedi i USA är en ouppnåelig dröm för många nyutbildade amerikanska läkare. Nu har Janina Kaarre, med … [Read More...]

En heldag för doktorander med fokus på mental hälsa

16 maj, 2024

DOKTORAND. För sjätte gången har Sahlgrenska akademins doktorander bjudits in till PhD Day, organiserad av Doktorandrådet. Dagen gav bland annat k … [Read More...]

Kaj Blennow rankas högst i Sverige  inom neurovetenskap

16 maj, 2024

UTMÄRKELSE. I årets upplaga av forskarrankningen från Research.com inom ämnet neurovetenskap placeras Kaj Blennow på plats 17 på den inter … [Read More...]

Linda Wass gör postdok vid Stanford med ALF-medel

14 maj, 2024

ALF-MEDEL. Den biomedicinska analytikern Linda Wass har just installerat sig i Stanford i Kalifornien där hon ska göra en två år lång period som p … [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