Når den livsvigtige pumpefunktion flippaserne flytter rundt på fedtmolekyler i kroppens cellemembraner, opstår der en strøm, som formentlig er med til at styre en række essentielle processer i kroppen. Det fremgår af et nyt studie fra Aarhus Universitet

27.08.2019 | Nanna Jespersgård

Næste skridt bliver at undersøge, hvordan flippasernes evne til at skabe elektrisk strøm påvirker andre pumper, kanaler og ensymer i en cellemembran, og hvordan eventuelle mutationer i flippaser kan forskyde det elektriske potentiale og lede til sygdom, siger professor Jens Peter Andersen.

Der opstår en hidtil ukendt elektrisk strøm i kroppens celler, når den livsvigtige fedtpumpefunktion flippaserne flytter (’flipper’) fedtstoffer fra det ydre til det indre lag i kroppens cellemembraner. Den strøm kan have betydning for en række andre cellemekanismer og dermed for menneskers helbred og sundhed.

Det fremgår af grundforskningsstudiet Phosphatidylserine flipping by the P4-ATPase ATP8A2 is electrogenic, som blandt andre professor Jens Peter Andersen fra Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet står bag. Artiklen er for nylig publiceret i tidsskriftet PNAS.

”Ingen har tidligere forestillet sig, at flippaserne skaber elektrisk strøm og dermed påvirker cellernes funktion elektrisk, så det er helt ny viden. Vi har endnu ikke overblik over de mulige konsekvenser, men vi forestiller os, at flippaserne også via den elektriske strøm har indflydelse på en masse pumper og enzymer – og dermed kan have en betydning for vores helbred, som vi ikke hidtil har kendt,” siger Jens Peter Andersen.

Fra leverskader til neurologiske sygdommme

De seneste år har det stået stadig mere klart, at flippasernes arbejde ikke skal undervurderes. Fx er det veldokumenteret, at flippaser i leveren er med til at sikre galdetransport, så galden ikke hober sig op og i sidste ende nedbryder leveren.

Man ved også, at dysfunktionelle flippaser kobler til neurologiske sygdomme, som fører til mental retardering og gangbesvær. Det drejer sig bl.a. om CAMRQ (Cerebellar Ataxia, Mental Retardation and Disequilibrium syndrome), der kan påvirke ligevægtssansen i en sådan grad, at forskere for år tilbage rapporterede om en tyrkisk familie, hvis familiemedlemmer gik på alle fire. Desuden tyder nogle fund på, at flippaserne også er involveret i Alzheimers sygdom.

Flippaserne er et relativt ungt forskningsfelt – for 15 år siden kendte forskerne ikke meget til dem – og Jens Peter Andersen og hans forskningsgruppe har i de senere år undersøgt adskillige sygdomsfremkaldende mutationer.  De opstillede tilbage i 2014 en hypotese for, hvordan flippaserne måtte se ud og fungere. Den hypotese er for nylig blevet bekræftet.

På skuldrene af Jens Chr. Skous Nobelpris

Derudover har Jens Peter Andersen stået i spidsen for et studie af aminosyrernes funktioner i flippaserne, som viste påfaldende lighed mellem flippaserne og de ionpumper, som Aarhus Universitet har en stolt Nobelprisvindende tradition for at forske i – grundlagt af Jens Chr. Skou, da han i 1950’erne som den første opdagede en pumpefunktion i cellerne, den såkaldte natrium-kalium-pumpe.

Det var da også fællestrækkene mellem ionpumper, der flytter rundt på små ioner, og flippaser, der flytter rundt på relativt store fedtmolekyler, der gav forskerne ideen til det nypublicerede studie:

”Sammenligningen gav anledning til at undersøge, om flippaserne har betydning for cellemembranens elektriske potentiale, ligesom ionpumperne har,” fortæller Jens Peter Andersen om baggrunden for overhovedet at finde på at måle på elektrisk udladning – i øvrigt med hjælp fra italienske samarbejdspartnere.

”Næste skridt bliver at undersøge, hvordan flippasernes evne til at skabe elektrisk strøm påvirker de andre pumper, kanaler og ensymer i en cellemembran, og hvordan eventuelle mutationer i flippaser kan forskyde det elektriske potentiale og lede til sygdom,” siger han.

Bag om forskningsresultatet

• Fakta om studietype: Der er tale om et grundforskningsstudie, som for første gang måler den elektriske udladning, flippaser udsender, når de flytter rundt på fedtmolekyler. Projektet undersøger særligt den type flippase, som flytter rundt på fedtmolekylet fosfatidylserin. For mere information se artiklen Flippaser giver celler elektrisk stød på Novo Nordisk Fondens Sciencenews.dk
• Samarbejdspartnere fra ind- og udland: Francesco Tadini-Buoninsegni, Universitetet i Firenze, Italien, Stine A. Mikkelsen og Louise S. Mogensen, Aarhus Universitet, samt Robert S. Molday, University of British Columbia, Vancouver, Canada.
• Ekstern finansiering: Novo Nordisk Fonden og Det Frie Forskningsråd
• Direkte link til artiklen Phosphatidylserine flipping by the P4-ATPase ATP8A2 is electrogenic i tidsskriftet PNAS

Kontakt

Professor Jens Peter Andersen
Aarhus Universitet, Institut for Biomedicin
Telefon: +45 20 43 43 62
Mail: jpa@biomed.au.dk