Når spenningsbremsen svikter
Det ble oppdaget for ti år siden, nå er det nye funn om funksjonen: Proteinet SPRED2 bremser den hormonelle stressresponsen i kroppen. Det er foreløpig ikke klart om det også spiller en rolle i utviklingen av sykdommer.
SPRED2: Dette proteinet finnes hos mennesker og andre pattedyr. Oppdagerne inkluderer forskere fra universitetet i Würzburg fra Kai Schuhs arbeidsgruppe. Professoren undersøker hvilken funksjon proteinet fyller. Han og doktorgradsstudenten Melanie Ullrich og andre kolleger fra Würzburg, Ulm og Stockholm har nå fått ny innsikt på dette området, som er rapportert i Journal of Biological Chemistry.
Forskerne fikk innsikt i funksjonen til proteinet ved hjelp av mus som mangler SPRED2-genet og derfor ikke kan produsere proteinet. Dyrene viser uvanlig oppførsel: De drikker dobbelt så mye som vanlige mus og klør seg ekstremt ofte, for eksempel bak ørene.
Unormale hormonelle forhold
Hvorfor denne unormale oppførselen? For å avklare dette har forskerne fra det fysiologiske instituttet ved universitetet i Würzburg analysert dyrenes organismer svært nøye. De fant blant annet betydelig økte mengder av stresshormonet kortison og hormonet aldosteron. Sistnevnte fører til at saltkonsentrasjonen i blodet og dermed blodtrykket stiger. Konsekvens: Musene drikker mer vann for å kunne skille ut overflødig salt bedre.
Undersøkelsene viste ytterligere avvik. Synapsene i hjernen frigjør flere budbringerstoffer. Hormonene CRH og ACTH, som produseres i hjernen og hypofysen, er også alt for rikelig: De to budbringerstoffene regulerer produksjonen av hormonene kortison og aldosteron i binyrebarken i en signalkjede.
SPRED2, et bremseprotein
Forskernes konklusjon: Hvis proteinet SPRED2 mangler i organismen, aktiveres den hormonelle signalkjeden mellom hjernen, hypofysen og binyrebarken alt for sterkt. Tilsynelatende har proteinet en bremseeffekt på dette systemet, som organismen aktiverer hver gang den må takle fysisk eller psykisk stress.
De SPRED2-frie musene er hormonelt tilpasset konstant stress. Derfor tolker forskerne den konstante ripingen de observerer hos dyrene som en tvangsmessig atferd forårsaket av stress. "Den økte mengden kortison får dem til å tro at de er stresset," sier Kai Schuh. Andre mulige årsaker til riper, som diabetes, kunne ikke bevises.
Sykdommer forårsaket av defekt SPRED2?
Uten SPRED2 er det et overskudd av hormoner med for mye kortison og aldosteron – noe som gjør det logisk å tenke at en funksjonsfeil på dette genet kan ha noe å gjøre med høyt blodtrykk eller andre sykdommer som depresjon. Forskere vurderer også genetiske årsaker til begge tilstandene.
"Vi vet ennå ikke om noen sykdom hos mennesker som er knyttet til SPRED2," sier professor Schuh. Men det kan endre seg, som eksemplet med det nært beslektede SPRED1-genet viser: Bare nylig beviste genetikere for første gang at en defekt i dette genet er den eneste årsaken til nevrofibromatose, tumorlignende vekster i nervevevet.
Forskernes neste steg
Würzburg-forskerne har fortsatt mange spørsmål å svare på om funksjonen til SPRED2-proteinet. Sammen med nevrofysiologer ønsker de å analysere hvorfor synapsene i hjernen er for aktive uten proteinet. De ser også etter molekyler i nervecellene som samhandler med SPRED2.
Klører musene seg faktisk fordi hormonene deres får dem til å tro at de er i en stressende situasjon? Atferdseksperimenter, utført i samarbeid med professor Klaus-Peter Lesch fra Psykiatrisk klinikk, skal svare på dette spørsmålet. Forskerne ønsker også å teste de "stressede" dyrene med et vanlig antidepressivum for å se om det kan lindre symptomene.
"Identifisering av Sprouty-relatert protein med EVH-1-domene (SPRED) 2 som en negativ regulator av hypotalamus-hypofyse-binyrene (HPA)-aksen", Melanie Ullrich, Karin Bundschu, Peter M. Benz, Marco Abesser, Ruth Freudinger, Tobias Fischer, Julia Ullrich, Thomas Renne, Ulrich Walter og Kai Schuh, The Journal of Biological Chemistry, bind 286, utgave 11, 9477-9488, 18. mars 2011, DOI 10.1074/jbc.M110.171306
Kilde: München [LMU]
