Forskere opdager ny mekanisme som kontrollerer hjernens størrelse

Under ledelse af Professor Lars Allan Larsen og Professor Søren Tvorup Christensen på Københavns Universitet har et internationalt forskningshold taget et vigtigt skridt i forståelsen af de meget komplekse mekanismer, som kontrollerer den del af hjernen, der bl.a. styrer vores intelligens, hukommelse, bevidsthed og opfattelse af omgivelserne. Forskningsresultaterne er netop offentliggjort i det internationalt anerkendte tidsskrift Nature Communications.

Forskerne tog udgangspunkt i genetiske undersøgelser af en stor familie, hvor børn blev født med primær mikrocefali, en sjælden type hjernemisdannelse, som er kendetegnet ved underudvikling af storhjernen (Cortex). Forskerne opdagede, at børnene var bærere af en mutation i begge kopier af genet, RRP7A. Ved hjælp af eksperimenter med bl.a. stamceller og zebrafisk, kunne forskerne fastslå, at RRP7A spiller en vigtig rolle for de stamceller i hjernen, som fastlægger hjernens størrelse og giver ophav til etablering af vores intelligens og bevidsthed. Mutation af RRP7A påvirker cellernes proteinsyntese apparat og deres evne til at dele sig og danne nye nerveceller til opbygning af Cortex under fosterudvikling. Denne proces er uhyre kompleks og udføres i en grad, hvor bare en lille ubalance i systemet kan have fatale konsekvenser, og det er sandsynligvis derfor, at mutationen udelukkende påvirker hjernens udvikling og ikke de andre væv og organer.

- ”Vores opdagelse er overraskende, fordi den peger på helt nye mekanismer bag hjernens udvikling. Desuden understreger den værdien af forskning i årsagerne til sjældne sygdomme, som ikke alene er vigtig for de patienter og familier som er ramt af sygdommen, men ofte kommer os alle sammen til gode i form af helt ny viden om menneskets biologi” udtaler Lars Allan Larsen, Institut for Cellulær og Molekylær Medicin.

Forskerne fandt desuden, at mutationen i RRP7A påvirker funktionen af de såkaldte primære cilier, som er små antenner på overfladen af cellerne, der modtager signalstoffer fra cellernes omgivelser og styrer dannelse af nye nerveceller i den udviklende hjerne.

- ”Vores resultater åbner en helt ny dør til at forstå, hvordan disse celleantenner styrer dannelsen af væv og organer under fosterudviklingen, og hvordan bestemte mutationer ved disse antenner leder til unikke misdannelser i kroppen. Vi har derfor allerede nu taget første spadestik i vores videre forskning til at forstå de mekanismer, hvormed RRP7A regulerer antennernes signalering til dannelse og organisering af nerveceller i hjernen, og præcist hvordan fejl i denne signalering kan lede til hjernemisdannelser og kognitive lidelser”, udtaler Søren Tvorup Christensen, Biologisk Institut

Opdagelsen er resultatet af et tværfagligt samarbejde mellem 23 forskere fra Danmark, Tyskland og Pakistan. Projektet er støttet af Lundbeckfonden, Danmarks Frie Forskningsfond, Novo Nordisk Fonden, Carlsberg fonden, Kræftens Bekæmpelse samt midler fra København Universitets Excellenceprogram for Interdisciplinær Forskning.