16. februar 2022

Strøm dybt ind i hjernen skal forbedre parkinsonbehandling

HJERNEN

En særlig gruppe af neuroner i hjernestammen kontrollerer kroppens gang. Nu har forskere på Københavns Universitet fundet ud af, at en aktivering af disse neuroner kan give mus med parkinsonsymptomer øget kontrol over deres bevægelser. Studiet kan hjælpe læger med at optimere behandlingen af parkinsonpatienter og dermed forhåbentligt lindre bevægelsesrelaterede symptomer.

Billede af en ældre persons hånd.
”Vi mener, at parkinsonspatienter delvist eller helt kan genvinde førligheden," siger forskerne om DBS-behandling.

Parkinsons sygdom er en neurodegenerativ sygdom, som forårsager gradvist tab af dopamin-neuroner i hjernestammen. Mange af de mennesker, der lider af parkinson, har bevægelsesproblemer på grund af blandt andet rysten og gangproblemer. Knap en fjerdedel får med tiden meget svært ved at gå, fordi kroppen slet og ret stivner, og mange er derfor ikke i stand til at forlade hjemmet.

De fleste parkinsonpatienter behandles i dag med medicin, men nogle har også gavn af Deep Brain Stimulation (DBS), hvor en kirurg indopererer en tynd metalwire i hjernen, der sender elektriske impulser til hjernen og lindrer rystesymptomerne. DBS-behandling har været knap så effektiv på gangproblemer.

Nu viser nyt studie med museforsøg fra Københavns Universitet, at det er muligt at forbedre DBS-behandling og dermed også lindre gangsymptomer hos patienterne. Ved at ramme en særlig gruppe neuroner i hjernestammen kan man sandsynligvis hjælpe patienter med gangsymptomer og gavne de mere end 7-10 millioner mennesker over hele verden, der lider af parkinson.

”Vi mener, at parkinsonspatienter delvist eller helt kan genvinde førligheden”

På baggrund af tidligere dyreforsøg antog forskerne, at det var muligt at lindre gangsymptomerne hos parkinsonspatienter med DBS. Det ville dog kræve, at DBS kunne anvendes til at stimulere neuronerne i den såkaldt ”pedunculopontine kerne” (PPN), som sidder i hjernestammen. Antagelsen var nemlig, at PPN er ansvarlig for at sende signaler fra hjernen til rygmarven, som får kroppen til at bevæge sig.

”Men de første kliniske forsøg med var ikke entydigt i stand til at lindre gangsymptomerne. Man har derfor diskuteret, præcis hvilken del af hjernen, man skal stimulere med DBS-behandlingen for at opnå den bedste virkning. Det er her, vores studie bidrager med ny viden. Vi identificerer det bedste område i PPN i forhold til at lindre især gangsymptomerne,” siger hovedforfatter til studiet professor Ole Kiehn fra Institut for Neurovidenskab.

Gruppen har tidligere vist, at stimulation af de såkaldte excitatoriske neuroner i PPN er i stand til at få mus til at flytte sig. Det fik dem til at overveje, om disse nerveceller kunne bruges til at behandle gangproblemer hos mus med parkinsonsymptomer. 

”Vi har brugt en teknik, hvor vi fokuserer på en bestemt gruppe celler i PPN for at identificere de områder, der er bedst at stimulere med DBS i forbindelse med gangproblemer. Resultatet viser, at vi opnår den største forbedring ved at stimulere de såkaldte excitatoriske neuroner i den bagerste del af PPN,” forklarer Ole Kiehn.

”Vi mener, at kliniske forsøg med DBS-behandling i hjernestammen kan bidrage til at parkinsonpatienter delvist eller helt kan genvinde førligheden. Men det er vigtigt, at DBS målrettes og udelukkende stimulerer denne særlige gruppe neuroner i den bagerste del af PPN. Det er et meget kompliceret område, og hvis vi stimulerer de excitatoriske neuroner i en anden del af PPN end den bagerste, ville resultatet være de stik modsatte, nemlig total immobilisering.”

sad
Stimulation af de glutamatergiske neuroner i den bagerste del af PPN i hjernestammen får mus med parkinsonsymptomer til at gå normalt.

Aktivering af PPN-neuroner er nøglen

Parkinsons sygdom forårsager gradvist tab af de nerveceller, der producerer dopamin. Siden 1960’erne har lægerne brugt medicin til at erstatte den manglende dopamin, men symptomerne bliver gradvist vanskeligere at kontrollere i takt med at sygdommen forværres.

”Mange mennesker med parkinson reagerer ikke i væsentlig grad på medicinsk behandling i de sidste stadier af sygdommen, og der er derfor forsket meget i alternative behandlingsmuligheder, heriblandt optimal DBS-behandling,” forklarer postdoc Debora Masini, som er førsteforfatter til det nye studie, der styrker sine resultater ved at bruge forskellige teststrategier.

”Når vi stimulerede denne særlige gruppe neuroner i den bagerste del af PPN, blev dyrene med parkinsonssymtomer i stand til at gå normalt igen og i normal hastighed over længere afstande,” siger Debora Masini.

”Vi sammenlignede systematisk effekten af stimulation af forskellige områder og forskellige celletyper i en række komplimentære forsøg, som alle pegede på samme konklusion: at de excitatoriske neuroner i den bagerste del af PPN udgør det optimale mål for behandling af bevægelsestab.”

Forskerne håber, at det nye studie kan hjælpe lægerne med at målrette DBS-behandling i hjernestammen hos parkinsonspatienter.

”Musene i vores forsøg afspejler kun til dels sygdommens kompleksitet, men resultaterne er alligevel slående. Stort set alt, hvad vi ved om behandling af Parkinsons sygdom, er baseret på dyremodeller, inklusive den medicinske behandling, patienterne modtager i dag. Det er altså en pålidelig tilgang til ny viden, og vi håber, studiet kan være med til at forbedre behandlingen af Parkinsonspatienter i fremtiden,” siger Debora Masini.

Læs hele studiet her, 'Targeted activation of midbrain neurons restores locomotor function in mouse models of parkinsonism'. Forskningsprojektet er finansieret af Lundbeckfonden, Novo Nordisk Fonden og Det Europæiske Forskningsråd.

Kontakt

Professor Ole Kiehn
ole.kiehn@sund.ku.dk
+45 93 56 59 63

Journalist Søren Thiesen
s.thiesen@sund.ku.dk
+45 28 75 29 34