Hur hormoner kan lindra sidospecifika rörelsesvårigheter efter hjärnskada

Hormoner som frigörs efter en hjärnskada kan ge rörelseproblem på höger och vänster sida av kroppen visar en ny forskning från bland annat Uppsala universitet. Resultaten tyder också på att hormonblockerande preparat kan motverka de här effekterna. Upptäckten kan få betydelse för behandling av personer med traumatiska hjärnskador eller stroke. Studien är gjord på råttor och publiceras i den vetenskapliga tidskiften eLife.

En stroke eller skada på ena sidan av hjärnan orsakar rörelsesvårigheter på motsatt sida av kroppen. Forskare har tidigare trott att det beror på att nerver från ena sidan av hjärnan styr aktiviteten på motsatt sida. Men nyligen genomförda studier har visat att vissa hormoner som ges till råttor utan hjärnskada kan skapa motoriska störningar som liknar dem som ses hos människor efter en hjärnskada.

– Det här fick oss att undra om hormoner från hypofysen delvis kan förklara de sidospecifika rörelseproblem som människor kan drabbas av efter hjärnskada", förklarar Georgy Bakalkin, professor vid institutionen för farmaceutisk biovetenskap, Uppsala universitet, och en av forskarna bakom studien.

För att undersöka saken vidare studerade han och teamet vilka effekter en hjärnskada på ena sidan av hjärnan hade hos råttor som saknade förbindelse mellan hjärna och nerver som styr bakbenen. De såg då att bakbenet på motsatt sida av skadan hade försämrade reflexer trots att nerverna alltså inte var kopplade till hjärnan.

Djur som saknade hypofys, en hormonproducerande körtel som är sammankopplad med hjärnan, upplevde däremot inte de här problemen. Två hypofyshormoner ß-endorfin och Arg-vasopressin verkade spela en roll. När teamet gav råttor utan hjärnskada dessa två hormoner utvecklade även de råttorna sammandragning av bakbenen på höger sida.

Forskarna testade därefter vad som hände om ett läkemedel som blockerade hormonernas effekt gavs till råttor med vänstersidiga hjärnskador. Det visade sig att djuren inte utvecklade problem med höger sida. Det här tyder på att hormonerna överför sidospecifika signaler efter en hjärnskada och behandling med läkemedel som blockerar effekterna av hormonerna därför kan vara fördelaktigt för patienter med liknande skador.

– Våra observationer tyder på att det endokrina systemet via hormoner i blodet selektivt kan rikta sig till vänster och höger sida av djurens kroppar. Det här är ett ovanligt fenomen som behöver bekräftas i ytterligare studier och andra djurmodeller. Innan det är gjort måste vi därför vara försiktiga med tolkningen av dessa fynd och deras biologiska konsekvenser. Men om framtida studier bekräftar fördelarna med behandlingar som blockerar dessa hormoner kan de erbjuda ett nytt tillvägagångssätt för att behandla rörelseproblem efter stroke eller skada. Nu kan vi fortsätta med analys av underliggande mekanismer och vilken roll detta fenomen har i kontrollen av vår kroppsplan och vid neurologiska störningar, säger Georgy Bakalkin.

Georgy Bakalkin och Jens Schouenborg (Lunds universitet, Sverige) är co-senior författare till studien. I teamet ingår också de första författarna Nikolay Lukoyanov (University of Porto, Portugal), Hiroyuki Watanabe (Uppsala universitet, Sverige), Liliana Carvalho (University of Porto) och Olga Nosova och Daniil Sarkisyan (båda Uppsala universitet), liksom Mengliang Zhang och Marlene Storm Andersen (Syddansk universitet), Elena A. Lukoyanova (universitetet i Porto), Vladimir Galatenko (Lomonosov Moskva statsuniversitet, Ryssland), Alex Tonevitsky (National Research University Higher School of Economics, Ryssland) och Igor Bazov och Tatiana Iakovleva (båda Uppsala universitet).

För mer information kontakta:

Georgy Bakalkin, professor vid institutionen för farmaceutisk biovetenskap, Uppsala universitet. Tel: 070-167 95 41, e-post: Georgy.Bakalkin@farmbio.uu.se

Referens: Lukoyanov, et al., Left-right side-specific endocrine signaling complements neural pathways to mediate acute asymmetric effects of brain injury, eLife 2021;10:e65247. DOI: 10.7554/eLife.65247