Specialeprojekt om SIRT1

I midt februar afsluttede jeg et halvandet år langt specialeprojekt ved Københavns Universitet under supervision af lektor Anne Nørremølle og lektor Lis Hasholt.

Lis Hasholt, Regina Reynolds & Anne Nørremølle

Lis Hasholt, Regina Reynolds & Anne Nørremølle

Mit fokus var regulering af SIRT1 (se faktabox), et enzym som styrer funktionen af mange processer i vores krop, heriblandt stofskiftet, døgnrytmen og aldring; SIRT1 er en af de få faktorer, der menes at kunne beskytte mod aldringsprocesser, og derfor er det et muligt mål for behandling af aldersrelaterede sygdomme. I flere forskellige HS modeller har man både set en beskyttende effekt af SIRT1 aktivering, men også en gavnlig effekt af at hæmme SIRT1 aktiviteten (en mere udførlig beskrivelse af de undersøgelser findes på HD Buzz: http://en.hdbuzz.net/068). Man har endnu ikke en forklaring på disse modstridende resultater. Der har dog hidtil været for lidt fokus på hvordan SIRT1 mængden og aktiviteten påvirkes i HS patienter, og i forbindelse med det, hvordan den reguleres.

En af de faktorer, der regulerer SIRT1 er en mikroRNA med navnet miR-34a. MikroRNA-er er en klasse af små RNA-molekyler, som regulerer et gens ekspression dvs. produktionen af det protein, som det koder for (se Faktabox på s. 20 af Medlemsbladet, huntingtons.dk, fra Efteråret 2015). Det er tidligere blevet påvist, at miR-34a nedregulerer SIRT1. I hjernevæv fra vores HS musemodel målte jeg derfor mængden af miR-34a og SIRT1 og sammenlignede det med mængden i hjernevæv fra normale mus. I mus med en alder af 12 uger, den seneste stadie af sygdomsforløbet, så vi et fald i mængden af miR-34a. Ved hjælp af en specifik miR-34a farvning i hjernesnit fra HS mus, kunne vi konkludere, at dette fald sker over hele hjernen og ikke udelukkende i de specifikke hjerneområder, som ellers er ramt ved HS. Da vi undersøgte SIRT1 mængden i de samme mus, så vi en tilsvarende øget mængde. På baggrund af disse observationer, var vi meget interesserede i at kigge på SIRT1 aktiviteten, som er et udtryk for dets enzymfunktion. Overraskende nok viser vores præliminære undersøgelser, at der ingen forskel er i SIRT1 aktiviteten mellem syge og raske mus, på trods af en øget mængde SIRT1 i HS mus.

Når man bruger HS modeller, er det selvfølgelig også vigtigt at spørge sig selv, hvad det har af betydning for HS patienter, og om de ændringer vi ser i vores modeller afspejler sig i patienterne. I et forsøg på at se om det var tilfældet med miR-34a og SIRT1, undersøgte jeg derfor mængden af begge dele i fibroblaster (en celletype som findes i bindevæv) isoleret fra hudbiopsier, som er blevet doneret af HS patienter og raske kontrolpersoner. Her så vi også et fald i mængden af miR-34a og en tilsvarende øget mængde af SIRT1, hvilket tyder på, at vi har fat i en sygdomsmekanisme, som har relevans for HS patienter.

Det er endnu uklart hvad disse resultater har af betydning for HS’ sygdomsforløbet. Øgning af SIRT1 har vist sig at have en positivt forlængende effekt på levetiden af flere dyremodeller, bl.a. orm og mus. Den er også vist vigtig for neuroplasticitet, som refererer til hjernens evne til at ændres og omformes i forbindelse med indlæring og dannelse af hukommelse. Med andre ord, SIRT1 er en betydningsfuld spiller i hjernens vedligeholdelse. Det, at vores HS mus forsøger at øge mængden af SIRT1 i de sene sygdomsstadier, kunne tyde på et forsøg på at kompensere for de toksiske effekter af mutant huntingtin. Denne kompensation slår dog i sidste ende fejl, da vi ikke ser, at den øgede mængde SIRT1 giver en øget SIRT1 aktivitet. Det store spørgsmål er derfor, hvorfor vi ikke ser nogen øget SIRT1 aktivitet – et spørgsmål som er væsentligt for, om HD patienter vil have gavn af en aktivering eller en hæmning af SIRT1. Det er det spørgsmål, som jeg skal i gang med at undersøge de næste par måneder, et projekt som er blevet muligt takket være den fondsstøtte, som jeg har modtaget fra Landsforeningen Huntingtons Sygdom.

Regina Reynolds

FAKTA

SIRT1:
SIRT1 er et enzym, et protein som katalyserer (dvs. forøger hastigheden af ) kemiske reaktioner, uden at den selv bliver ændret i
processen. Enzymer er livsvigtige og er involveret i stort set alle processer i cellen. Enzymer kan klippe i molekyler, sætte dem sammen, ændre dem og meget mere, men hvert enzym har som regel kun én specifik funktion. SIRT1 er i stand til at fjerne en
bestemt slags protein-modifikation, som kaldes en acetyl-gruppe, og kan dermed ændre funktionen og/eller placeringen af dens target-proteiner.