Forskarprofilen - Svängande rytmer och fåglar

Anders Tengholm.

Det finns likheter mellan jazzmusik och blodsockerreglerande hormoner – om rytmen kommer i otakt går effekten förlorad. Anders Tengholm spelar jazz på fritiden och arbetar i sin forskning med att förstå hur de blodsockerreglerande hormonerna insulin och glukagon utsöndras. Den insulinproducerande betacellen och den glukagonproducerande alfacellen är två av de hormonfrisättande celltyperna som är samlade i grupper i så kallade langerhanska öar.

- Det är oerhört spännande. Cellerna har en inneboende rytm som gör att hormonutsöndringen sker i pulser. Men trots att beta- och alfacellerna ligger intill varandra i öarna går de i motsatt takt, säger han och tillägger.

En miljon öar i takt


- Bukspottkörteln innehåller uppemot en miljon öar som måste samverka i samma rytm för att hormonerna skall pulsera i blodbanan. Ett tidigt tecken på begynnande typ 2 diabetes är att rytmiken kommer i otakt.

Lockelsen att forska

Anders Tengholm leder en forskargrupp vid institutionen för medicinsk cellbiologi på Biomedicinskt Centrum i Uppsala och är en av dem som deltar i EXODIAB-samarbetet mellan universiteten i Uppsala och Lund.
Hans fascination för forskning är inte att ta miste på. Egentligen var han på väg att bli läkare. Var nästan färdig när han bestämde sig för att göra uppehåll i studierna.
- Lockelsen att forska var stor, säger han. Det som var tänkt som ett tillfälligt uppehåll i läkarstudierna har blivit permanent.

Brist och överskott

Vid typ 2 diabetes råder brist på insulin, vilket gör att kroppens celler inte kan tillgodogöra sig näringsämnen från födan. I stället ansamlas socker i blodbanan. I många fall råder samtidigt överskott på glukagon som normalt utsöndras vid fasta.
Båda störningarna bidrar till det höga blodsockret som kännetecknar diabetessjukdomen.

Sekund för sekund

- Mitt forskningsfokus ligger på den cellulära nivån, konstaterar Anders Tengholm och berättar om hur man kan följa signalering och utsöndringsaktivitet i levande celler. Han och hans forskargrupp har varit först med att presentera flera nya metoder för studier av rytmiken i isolerade beta- och alfaceller.
- Tekniker som är avgörande för att förstå hur den endogena rytmen uppkommer. Vi kan följa olika skeenden i en enda cell, sekund för sekund, för att i detalj kartlägga samspelet mellan olika signaler och styrningen av hormonfrisättningen, sammanfattar Anders Tengholm.

Fem minuters intervall

Regleringen av blodets sockerhalt är en intrikat och finstämd hormonell balansakt.
- När sockerhalten i blodet stiger startas en signalkedja som orsakar samordnade svängningar i nivåerna av flera viktiga budbärarämnen i betacellerna. Hos friska leder det till pulserande insulinfrisättning. Pulserna inträffar med omkring fem minuters intervall och har störst påverkan på levern, som är det målorgan insulinet först kommer till, säger Anders Tengholm.

Krävs mindre insulin

- Pulserna gör att det krävs mindre mängd insulin för att få samma blodsockersänkande effekt. Om levercellerna exponeras för insulin kontinuerligt försvinner insulinreceptorerna från cellytan. Pulsationerna förhindrar att antalet insulinreceptorer minskar och levercellerna är därför hela tiden beredda att reagera maximalt på insulinet. Pulsationerna finns även i blodet på väg till andra målorgan som muskler och fettvävnad, men är där inte lika uttalade och har mindre betydelse, berättar Anders Tengholm.

Växelvis och i motsatt takt

Alfacellerna och utsöndringen av glukagon sker i motsatt takt, växelvis med insulin.
– Det är logiskt eftersom hormonerna har motsatt funktion, men vi vet ännu inte hur rytmen i alfacellerna uppkommer, säger Anders Tengholm.
Att följa en enskild cells arbete kräver sofistikerade instrument. Betacellens diameter är mellan 10 och 15 tusendels millimeter. Anders Tengholm och hans kolleger kan avbilda vad som händer inom en tiotusendels millimeter från cellmembranet, där många av de processer som kontrollerar hormonutsöndringen äger rum.

Teknikdriven utveckling

- Utvecklingen är ganska teknikdriven, både vad gäller avbildningstekniker och de molekylära verktyg vi använder för att synliggöra olika cellulära processer, säger Anders Tengholm.

Självlysande manetprotein

- Det var tack vare teknik för analys av kalciumjoner i enstaka celler kolleger här i Uppsala upptäckte betacellens endogena rytm för mer än 20 år sedan. Nu vet man förhållandevis mycket om kalciumsignalering, men det är först under de senaste fem, tio åren forskarna har kunnat mäta en rad andra viktiga budbärarämnen. Ett oumbärligt universalredskap för oss är ett självlysande manetprotein med vars hjälp många olika molekyler kan spåras.

Lära av det friska

Hittills har forskargruppens fokus legat på att kartlägga den normala insulinfrisättningen från friska celler och undersökningarna har framför allt utförts på celler från möss eller så kallade cellinjer. Nyligen har de även börjat studera mänskliga betaceller från avlidna donatorer.
- För att kunna rätta till det som felar hos dem som har typ 2 diabetes måste vi först förstå hur hormonfrisättningen fungerar hos friska individer, säger Anders Tengholm och tillägger.
- Det har länge varit känt att hormonutsöndringens rytmik är störd vid diabetes, men vad som är orsaken är för tidigt att säga.

Inte bara forskning

Trots långa arbetsdagar finns det tid för andra intressen än hormonproducerande celler i Anders Tengholms liv. Naturen har han varit fascinerad av sedan barnsben, i skolan blev naturvetenskap och biologi självklara val.

Fåglar och musik

- Forskningsarbetet är oerhört stimulerande och spännande, men visst finns också många andra glädjeämnen. Min fru och våra två barn betyder väldigt mycket. I övrigt är fåglar och musik stora intressen sedan länge, säger han.

Kraftig överrepresentation

Av någon anledning verkar fågelskådare vara kraftigt överrepresenterade bland forskare så det intresset är varken överraskande eller särskilt originellt.
- Kanske hänger det ihop med en forskares strävan att strukturera och systematisera sin omvärld. Det är intressant att veta vad det är man hör och ser omkring sig i naturen och fåglar är förhållandevis lätta att lära sig. Dessutom är de vackra och har fascinerande levnadssätt.

Stiltrogen storbandsjazz

Tonårssönerna delar familjens naturintresse men om också de ska bli forskare får framtiden utvisa.
Ett annat intresse, förmodligen mer ovanligt bland forskare än fåglar, är jazz. Också här har pojkarna samma smak, den ene spelar kontrabas, den andre likt pappa, trumpet.
- Och jag är med i Canal Street Syncopators, vi spelar stiltrogen storbandsjazz från 1920- och 30-talen. Det är oerhört avkopplande att spela. Man får använda andra delar av sig själv än annars, säger Anders Tengholm.

Text: Tord Ajanki
Bild: Drago Prvulovic, MalmöBild AB (Anders Tengholm)

Läs mer på diabetesportalen.se

Senast uppdaterad: 2012-02-27
Webbansvarig:  Redaktionen

diabetesportalen.se, LUDC, CRC, SUS Malmö, Ingång 72, Hus 91, plan 12. 205 00 Malmö. Telefon: 040 39 10 00 (vx)