Menu
Forfattere
Menneskekroppen består af mere end 200 forskellige celletyper, men alle celler indeholder den samme DNA-kode. Hvordan er det muligt, at den samme kode fortæller de forskellige celletyper, at de skal være forskellige? Informationen om liv er ikke kun kodet i DNA’et, men også på DNA’et. Kemiske bindinger, som kaldes DNA-methylering, kan “slukke” for dele af DNA-koden, som der ikke er brug for i en bestemt celle. DNA-methylering kan også påvirkes af vores omgivelser. Nogle gange kan ændringer i DNA-methylering føre til sygdomme. At forstå, hvordan vores omgivelser kan påvirke DNA-methylering, kan også hjælpe os til bedre at forstå de mekanismer, der forårsager nogle sygdomme, og forhåbentlig blive bedre til at helbrede og forebygge dem. Denne artikel beskriver ADHD som et eksempel.
Vores kroppe består af forskellige typer af celler. Vores hjerteceller ser anderledes ud end vores knogleceller, og de gør forskellige ting. Men alle disse celler indeholder præcis det samme DNA kode: de samme lange molekyler, der fungerer som cellens “manual”. Hvordan kan alle disse celler så se forskellige ud og have deres egne funktioner, når deres manualer ikke adskiller sig fra hinanden?
Vores celler er som små fabrikker, der producerer de proteiner, der er nødvendige for, at cellen kan fungere. Alle celler får måske den samme manual, men de bruger forskellige sider fra manualen, kaldet gener for at producere deres specifikke proteiner. For eksempel skal en hjertecelle bidrage til at opbygge hjertet og hjælpe det med at pumpe blod gennem kroppen. Men knogleceller skal lave stærke og stive knogler. Hjerteceller og knogleceller har brug for forskellige proteiner, så de skal bruge forskellige gener.
Oplysningerne om liv er ikke kun kodet i DNA’et, men også af kemikalier, der tilføjes DNA’et. En måde, hvorpå cellen “slukker” for visse gener, er via en proces, der kaldes DNA–methylering: En lille kemisk gruppe kaldet en methylgruppe er knyttet til DNA’et. Denne ændring af genets struktur gør koden mindre tilgængelig, så cellen producerer mindre af det protein, som det pågældende gen koder for (figur 1). Du kan sammenligne det med håndtagene i kagefabrikken i figur 2A, hvor det ene håndtag er blevet sat i en anden tilstand: Lav ikke flere lys til kagerne!
Celler har brug for forskellige proteiner for at fungere, som de skal. Disse proteiner er kodet af dele af DNA’et, der kaldes gener, og DNA-methylering (“Me”, lilla cirkler) kan slukke for specifikke gener, som der ikke er brug for. Det sikrer, at der kun dannes de nødvendige proteiner i cellerne, og at en hjertecelle udvikler sig anderledes end en knoglecelle.
Hvis kagefabrikken er DNA’et, kan DNA-methylering sammenlignes med et håndtag. Når håndtaget på stearinlysmaskinen er slukket, vil der blive produceret færre stearinlys (proteiner), hvilket resulterer i kager (kroppe) uden stearinlys. (B) DNA-methylering kan påvirkes af vores omgivelser. Når jordbærsæsonen er slut, beslutter fabrikken sig for at lave flere chokoladekager, så hastigheden på chokoladeovertræksmaskinen skal øges. Lysene og chokoladeovertrækket repræsenterer to forskellige gener, der kan omdannes til proteiner i en celle.
DNA-methylering bestemmer ikke kun, om en celle skal være en hjertecelle eller en knoglecelle. Mængden af proteiner, som cellerne producerer, påvirker, hvordan kroppen fungerer, og kan også påvirke, hvordan vi opfører os. Vores omgivelser, herunder vores livsmiljøer og de mennesker, vi omgås, kan påvirke methyleringen af DNA’et og produktionen af visse proteiner. Det er meget praktisk, for nogle gange er vi nødt til at tilpasse os skiftende omgivelser, f.eks. hvis vi flytter til et nyt land med et andet klima og anden mad. Man kan sammenligne det med eksemplet med kagefabrikken: Indbyggerne i den by, hvor vores kagefabrik ligger, elsker at spise kager med jordbærovertræk, så fabrikken laver færre kager med chokoladeovertræk. Men når jordbærsæsonen er forbi, beslutter fabrikken sig for at lave flere kager med chokoladeovertræk. Det gør den ved at skifte det håndtag, der styrer produktionen af chokolade (figur 2B). Håndtaget kan også styre hastigheden af chokoladeproduktionen – det kan indstilles til den hurtigst mulige hastighed, slukkes helt eller være et sted mellem disse to yderpunkter.
Dine omgivelser omfatter alt, hvad der påvirker din krop udefra. Et eksempel på omgivelsernes effekt på DNA-methylering er rygning. Forskere har fundet ud af, at mennesker, der ryger, har en anden DNA-methylering på tværs af hele DNA-koden end ikke-rygere [1]. Når en mor ryger under graviditeten, vil selv barnets DNA-methylering blive ændret af moderens rygning, og mange af disse ændringer varer ved, indtil barnet er mindst 7 år gammelt [2]. Et andet eksempel på omgivelsernes effekt allerede før fødslen er, at hvis en mor oplever et meget højt stressniveau under graviditeten, vil hendes barn udvise ændret DNA-methylering af stressrelaterede gener [3]. Disse ændringer i DNA-methyleringen forbereder barnet på et barskt miljø. Men sådanne ændringer kan også gøre barnet mere sårbart over for visse sygdomme og lidelser, f.eks. allergi eller depression.
Indtil videre har vi beskrevet, hvordan DNA-methylering kan bestemme, hvilke proteiner en celle producerer, og dermed dens funktion. Vi har også beskrevet, at DNA-methylering kan ske som reaktion på en persons omgivelser. Som forskere er vi interesserede i DNA-methylering og attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD). Et ud af tyve børn oplever hyperaktivitet, impulsivitet og/eller uopmærksomhed, som er typiske symptomer på ADHD. Nogle børn med ADHD viser ikke længere sådanne problemer, når de bliver voksne. Vi kalder deres type ADHD for remitterende ADHD. Men over halvdelen af børn med ADHD oplever stadig symptomer i voksenalderen. De har det, vi kalder vedvarende ADHD. Det er vigtigt at vide, hvad forskellene er mellem mennesker, der har remitterende ADHD, og dem, der har vedvarende ADHD. Hvis vi forstår forskellene, kan vi måske hjælpe folk med at overvinde ADHD, men vi forstår endnu ikke, hvad disse forskelle er. Indtil videre har forskerne kun set på selve generne for at finde forskellene. Vi er nu begyndt at undersøge, om DNA-methylering kan spille en rolle i ADHD.
Vi bad mere end 50 12-årige børn med ADHD om at komme til vores laboratorium. Fem og ni år senere, da børnene var 17 og 21 år gamle, inviterede vi dem igen og tjekkede, om de stadig havde ADHD [4]. På den måde kunne vi afgøre, om deres ADHD var tilbagevendende eller vedvarende. Ved det tredje besøg tog vi også blodprøver af deltagerne. Vi isolerede DNA’et fra deltagernes blod for at se, hvor den enkeltes DNA var methyleret (figur 3). Derefter sammenlignede vi DNA-methyleringen hos alle deltagere med vedvarende ADHD med DNA-methyleringen hos alle deltagere med tilbagevendende ADHD.
Fem og ni år senere, da børnene var 17 og 21 år gamle, vendte de tilbage, og vi vurderede, om de stadig havde ADHD. De, der ikke længere havde ADHD som 21-årige, blev klassificeret som remitterende ADHD, og de, der stadig havde ADHD, blev klassificeret som vedvarende ADHD. I en alder af 21 år tog vi også blodprøver fra alle deltagere for at undersøge DNA-methylering.
Vi fandt mere methylering på et bestemt gen hos deltagere med vedvarende ADHD. Vi tror, at mennesker med vedvarende ADHD derfor laver mindre af et protein, der hedder APOB. APOB’s opgave er at transportere kolesterol rundt i kroppen. Måske har du hørt om kolesterol som et “dårligt” stof, der findes i nogle usunde fødevarer. Men kolesterol er også vigtigt for udviklingen og vedligeholdelsen af hjerneceller, så kroppen har brug for det i små mængder. Vi tror, at en lavere produktion af APOB og den deraf følgende effekt på kolesterolet kan være med til at forklare, hvorfor nogle personer har vedvarende ADHD [5]. Det er vigtigt at bemærke, at hvis vi havde set på DNA-koden i stedet for på DNA-methylering, ville vi ikke have fundet nogen forskelle i APOB-genet mellem de to grupper af deltagere i undersøgelsen.
Forskning som vores viser, at DNA-methylering er meget vigtig for kroppens udvikling og funktion – ADHD er kun ét eksempel. Vores undersøgelse hjalp os med at løse en brik i puslespillet om, hvorfor nogle personer har vedvarende ADHD, mens andre ikke har det. Det er spændende tider for forskere, fordi vi lærer mere og mere om DNA-methyleringens rolle i sundhed og sygdom og om aspekter af vores omgivelser, der påvirker DNA-methyleringen. Der er også stadig meget at lære og opdage om DNA-methylering, og forhåbentlig vil det, vi lærer, hjælpe os med at forbedre livet for mennesker med methyleringsrelaterede lidelser.
DNA: Deoxyribonukleotid, et molekyle, der indeholder al den information, en celle har brug for at vide for at holde sig i live og udføre sine funktioner. DNA’et er underopdelt i gener.
Gen: En del af DNA’et, der indeholder information om, hvordan man laver et bestemt protein. Cellerne i kroppen har brug for mange proteiner for at fungere ordentligt.
DNA-methylering: Tilføjelse af et kemikalie kaldet en methylgruppe til DNA, hvilket resulterer i en ændring af DNA’ets struktur, der gør det sværere at lave proteiner fra det methylerede gen.
ADHD: Attention-deficit/hyperactivity disorder, en lidelse, der giver mennesker koncentrationsbesvær og/eller hyperaktivitet og impulsivitet.
Remitterende ADHD: Nogle mennesker har ADHD, når de er børn, men i voksenalderen viser de ikke længere nogen symptomer.
Vedvarende ADHD: Nogle mennesker med ADHD viser symptomer, når de er børn. Når de er voksne, har de stadig lidelsen og viser symptomerne.
[1] Zeilinger, S., Kuhnel, B., Klopp, N., Baurecht, H., Kleinschmidt, A., Gieger, C., et al. 2013. Tobaksrygning fører til omfattende genomiske ændringer i DNA-methylering. PLoS ONE 8:e63812. doi: 10.1371/journal.pone.0063812
[2] Joubert, B. R., Felix, J. F., Yousefi, P., Bakulski, K. M., Just, A. C., Breton, C., et al. 2016. DNA-methylering hos nyfødte og moderens rygning under graviditeten: genomdækkende konsortiums metaanalyse. Am. J. Hum. Genet. 98:680-96. doi: 10.1016/j.ajhg.2016.02.019
[3] Mitchell, C., Schneper, L. M. og Notterman, D. A. 2016. DNA-methylering, miljø tidligt i livet og sundhedsresultater. Pediatr. Res. 79:212-9. doi: 10.1038/pr.2015.193
[4] von Rhein, D., Mennes, M., van Ewijk, H., Groenman, A. P., Zwiers, M. P., Oosterlaan, J., et al. 2015. NeuroIMAGE-undersøgelsen: en prospektiv fænotypisk, kognitiv, genetisk og MR-undersøgelse hos børn med opmærksomhedsunderskud/hyperaktivitetsforstyrrelse. Design og beskrivelser. Eur. Child Adolesc. Psychiatry 24:265-81. doi: 10.1007/s00787-014-0573-4
[5] Meijer, M., Klein, M., Hannon, E., van der Meer, D., Hartman, C., Oosterlaan, J., et al. 2020. Genomdækkende DNA-methyleringsmønstre i vedvarende opmærksomhedsunderskud / hyperaktivitetsforstyrrelse og i forbindelse med impulsive og ufølsomme træk. Front. Genet. 11:16. doi: 10.3389/fgene.2020.00016
Vores fantastiske hjerner giver os mulighed for at gøre utrolige ting, men alligevel er de stadig mystiske på mange måder. Forskere har opdaget nogle situationer, hvor hjernen kan “narres”, og denne indsigt i hjernens indre arbejde har ført til nogle spændende nye teknologier, herunder virtual reality (VR). Ud over sin velkendte rolle inden for spil og underholdning har VR nogle fantastiske anvendelsesmuligheder inden for medicin. VR kan hjælpe patienter med at håndtere smerter, og det kan også hjælpe kirurger med at øve delikate procedurer og vejlede dem under operationer. Andre fremskridt kaldet hjerne-maskine-grænseflader kan lytte til hjernens snak og oversætte tanker til kommandoer til computere eller endda robotlemmer, hvilket i høj grad kan forbedre livet for mennesker med visse handicap. I denne artikel vil vi forklare, hvordan forskere bruger resultater fra banebrydende hjerneforskning til at producere spændende nye teknologier, der kan helbrede eller endda forbedre hjernens funktioner.
…
Dette studie undersøger, hvordan opmærksomhedsunderskud/hyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD) påvirker gravide kvinder med fokus på, hvad det betyder for deres helbred. Forskningen er rettet mod unge og teenagere og hjælper med at forklare komplekse videnskabelige ideer på en måde, der er let at forstå. Den starter med at forklare, hvad ADHD er: en almindelig tilstand, der begynder i barndommen og kan fortsætte ind i voksenalderen. Derefter ser forskningen på de specifikke problemer, som kvinder med ADHD kan have, når de er gravide, f.eks. en højere risiko for depression, angst og komplikationer under graviditeten. Ved at undersøge detaljerede sundhedsjournaler fra mange forskellige kilder og sammenligne erfaringerne fra gravide kvinder med og uden ADHD finder undersøgelsen, at kvinder med ADHD er mere tilbøjelige til at få alvorlige helbredsproblemer, når de er gravide. Den viser dog også, at de, der tager ADHD-medicin, mens de er gravide, kan opleve et fald i disse helbredsproblemer, hvilket understreger vigtigheden af sikker brug af medicin. Undersøgelsen slutter med et råd til teenagere: Tal åbent med lægen, og træf informerede sundhedsvalg under graviditeten.
…
Alle får influenza eller forkølelse fra tid til anden. Vi designede et eksperiment for at undersøge, hvordan det påvirker hjernen at være syg oftere. For at gøre det brugte vi et stykke af en bakterie til at få voksne hanmus til at opleve symptomer på sygdom. Vi gav musene dette stof fem gange i alt. Musene fik det bedre i løbet af et par dage og holdt to ugers pause mellem eksponeringerne. Derefter målte vi, hvordan musene lærte og huskede ny information, og hvor godt deres hjerneceller arbejdede for at hjælpe dem med at lære. Vores eksperimenter tyder på, at sygdom ofte forstyrrer kommunikationen mellem hjernecellerne, så musene får problemer med at lære og huske. Vores data kan hjælpe læger med at forudsige, hvilke patienter der kan få hukommelsesproblemer, når de bliver ældre. Vores undersøgelse viser også, hvor vigtigt det er at holde sig så sund som muligt og tage skridt til at beskytte os selv og andre, når vi bliver syge.
…
Vidste du, at dine celler kan fortælle, hvad klokken er? Hver eneste celle i din krop har sit helt eget ur. Disse ure er ulig alle andre. Der er ingen tandhjul eller gear. Tiden indstilles af jordens rotation, så vores kroppe er perfekt afstemt med nat og dag. Selv om du måske ikke engang er klar over deres eksistens, styrer disse ure mange aspekter af dit liv. Fra hvornår du spiser og sover til din evne til at koncentrere dig eller løbe hurtigt – urene styrer det hele. Hvordan fungerer disse ure, og hvordan fortæller de tiden? Hvad sker der med vores ure, hvis vi ser tv sent om aftenen eller flyver til den anden side af jorden? Denne artikel undersøger disse spørgsmål og forklarer de videnskabelige opdagelser, der har hjulpet os med at forstå svarene.
…Få inspiration og viden om praksis og cases, evidens og forskning, kurser, netværksmøder og vores Læringsplatform – alt sammen til at styrke din faglige udvikling.
Du kan til enhver tid trække dit samtykke tilbage ved at afmelde dig nyhedsmailen.
Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.
Med venlig hilsen
MiLife