Forskjeller i glukosemetabolisme mellom voksne og nyfødte kan gjøre den nyfødte hjernen ekstra sårbar for oksidativt stress og eksitotoksisitet.
Eva Brekke. Foto: Privat
Hypoksisk-iskemiske episoder under svangerskap, fødsel og i neonatalperioden spiller en sentral rolle i utviklingen av hjerneskade hos nyfødte. Oksidativt stress og overstimulering av glutamatreseptorer (eksitotoksisitet) fører til celledød. Ved å metabolisere glukose gjennom pentose-fosfat-shunten kan cellene regenerere antioksidanter for å beskytte seg mot oksygenradikaler. Astrocyttene danner nytt glutamat fra glukose og har hovedansvaret for å ta opp glutamat etter frisetting fra nevronene. I voksne dyremodeller fører hypoksiske/iskemiske episoder til at pentose-fosfat-shunten oppreguleres og nydanning av glutamat reduseres.
Jeg har studert pentose-fosfat-shunten og glutamatsyntese i neonatale rotter utsatt for hypoksisk-iskemisk hjerneskade. Vi fant at hos nyfødte overføres det lite glutamat fra nevroner til astrocytter. Dette kan bety at astrocyttene har lavt glutamatopptak. Dessuten lager astrocyttene nytt glutamat etter en hypoksisk-iskemisk episode. Kombinasjonen kan gjøre den nyfødte hjernen spesielt utsatt for eksitotoksisitet. Pentose-fosfat-shunten er i utgangspunktet mer aktiv hos nyfødte, men etter en hypoksisk-iskemisk episode blir den kraftig nedregulert, noe som kan innebære et dårligere forsvar mot oksygenradikaler enn hos voksne rotter.
Hvis liknende forskjeller finnes mellom nyfødte og voksne mennesker, kan det bety at det er mer å hente hos nyfødte enn hos voksne ved å redusere oksidativt stress og glutamateksitotoksisitet i forbindelse med hypoksisk-iskemisk hjerneskade.
Disputas
Eva Brekke disputerte for ph.d.-graden ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet den 31.1. 2014. Tittelen på avhandlingen er Aspects of glucose metabolism in vitro, in the healthy developing brain and after neontal hypoxia-ischemia. With particular focus on the pentose phosphate pathway and pyruvate carboxylation.
