Hjernen vår har et enormt behov for energi. Den utgjør bare 2% av kroppsvekten, men er ansvarlig for rundt 20% av kroppens energiomsetning under hvile.
Mitokondriene er cellenes energifabrikker. Forskning på mitokondriene i hjernen er derfor viktig for å forstå hva som skjer når hjernecellenes energitilførsel svikter, for eksempel ved hjerneslag.
Oligodendrocyttene er ansvarlige for å lage det beskyttende fettlaget myelin rundt nervefibrene. På denne måten bidrar de til at de elektriske nervesignalene beveger seg hurtig. Oligodendrocyttene er veldig skjøre i forhold til andre celletyper i hjernen og dør tidlig ved energisvikt. Hvis de dør, forsvinner myelinet og nervesignalene når ikke raskt nok fram. Det kan føre til både mentalt og fysisk handicap, som i multippel sklerose.
Mitokondrier i myelinlaget
Tidligere var det vanskelig å forske på mitokondrier i oligodendrocytter og myelinet de danner. Med nye teknikker er dette nå mulig. Ny forskning viser at det finnes mitokondrier i myelinlaget rundt nervefibrene, i hvert fall hos mus. Til nå har forskerne trodd at myelinlaget ikke har mitokondrier fordi det ikke er plass, men dette er nå motbevist.
Små, med sparemodus
Mitokondriene i myelinet er spesielt små og beveger seg lite, i motsetning til de svært bevegelige mitokondriene i nerveceller. I tillegg har de en annen struktur enn mitokondrier i andre hjerneceller. Forskerne tror dette kan skyldes at disse mitokondriene har spesialiserte oppgaver i myelinet.
De kan for eksempel være viktige for vedlikeholdet av fettsyrer i myelinmembranen. En annen spesiell egenskap med oligodendrocytt-mitokondriene er at de beveger seg mer når nervecellene er aktive. Dette tyder på at oligodendrocyttene endrer sin energiomsetning ved høy nerveaktivitet. Det viser også at oligodendrocyttene kontinuerlig kommuniserer med aktive nerveceller via myelinet.
Bedre behandlinger
Disse funnene er avgjørende for å forstå hvordan myelindannende oligodendrocytter fungerer, og kan på sikt kanskje bidra til at vi kan lage bedre behandlinger mot tilstander hvor oligodendrocyttene er skadet slik som i hjerneslag og ulike nevrodegenerative sykdommer.
Førsteforfatteren, Johanne Egge Rinholm, har i dette prosjektet jobbet som postdoktor i Linda H. Bergersens gruppe ved Institutt for medisinske basalfag og Institutt for oral biologi, Universitetet i Oslo, finansiert av et personlig postdoktorstipend fra Norges forskningsråd. Arbeidet bruker avansert avbildingsteknologi som hun har spesialisert seg på ved Janelia Research Campus, Howard Hughes Medical Institute, USA, et primært senter for høyoppløsningsmikroskopi. En god del av arbeidet er utført ved Universitetet i Oslo med utstyr innkjøpt under NORBRAIN, Forskningsrådets nasjonale infrastrukturprosjekt for hjerneforskning.