Forsøksdyr: Kan aktivering av laktatreseptoren HCAR1 påvirke sykdomsutviklingen i en dyremodell for Alzheimers sykdom? (copy)


Godkjenningsdato 14.08.2018

Formålet med forsøket er å teste hypotesen at aktivering av laktatreseptoren HCAR1 ved agonister på liknende måte som ved høyintensitetstrening, kan motvirke utviklingen av nevro-degenerasjonen ved Alzheimers sykdom.

Hypotesen springer ut fra Bergersen-gruppens oppdagelse (Morland C et al. 2017 Nat Commun) at høyintensitets utholdenhetstrening øker produksjonen av den kombinerte nerve- og kar-stimulernde vekstfaktoren VEGF og av kapillærtettheten i hippocampus hos villtype-mus, men ikke hos knockout-mus som mangler HCAR1, og at effekten kan etterlignes ved å gi melkesyre (laktat) i høye konsentrasjoner som etterligner dem etter høyintensitetstrening.

Melkesyre (i form av nøytral løsning av natriumlaktat) skal derfor injiseres subkutant, i mengder som gir høy blodkonsentrasjon av laktat tilsvarende ved høyintensitetstrening. En annen gruppe mus injiseres med saltvann. Begge injeksjonsbehandlingene skal gis til Alzheimer-modellmus (5xFAD; Oakley H et al 2006 J Neurosci) og villtype-kontroller uten 5xFAD transgen, samt i 5xFAD-mus krysset med HCAR1-knockout-mus og 5xFAD-mus krysset med villtype-mus som har HCAR1. I følge hypotesen vil mangel på HCAR1 forsterke og fremskynde sykdomsutviklingen hos 5xFAD-mus, samtidig som laktatinjeksjoner ikke vil virke. Det vil være aktuelt å gjenta deler av forsøket med injeksjon av selektive HCAR1-stimulerende stoff (agonister) med kraftigere virkning enn laktat. Mikroskopiske observasjoner gjøres av genprodukter som gjenspeiler sykdomsutvikling og inflammasjon i dyrevev. Det skal også gjennomføres tester av romhukommelse (spontan-alterering i Y-labyrint, se Oakley H et al 2006 J Neurosci, eventuelt Morris' vannlabyrint for testing av langtidsminne).

At laktatreseptoren HCAR1 kan øke nevrotrofiske/angiotrofiske faktorer og bedre blodforsyningen i hippocampus, innebærer nye muligheter for å bremse utviklingen av Alzheimers og andre nevrodegenerative sykdommer. I tillegg er HCAR1 nylig vist å motvirke vevsskadende betennelse i ulike organer (Hoque R et al 2014 Gastroenterology; Madaan A et al 2017 Am J Obstet Gynecol), samtidig som slik betennelse er funnet å være en viktig komponent ved utviklingen av Alzheimers sykdom (Pennisi M et al 2017 J Neurosci Res). Stimulering av HCAR1 kan dermed vise seg å kunne bidra til forsinkelse i sykdomsutviklingen og utsettelse av tiden da en Alzheimer-pasient blir avhengig av pleie. Dette vil ha stor betydning for den enkelte, for familien og for samfunnet.

Stimulering av HCAR1 ventes å innebære liten risiko eller ubehag og det er ingen forventede skadevirkninger på dyrene. Det er ventet kun moderat påvirkning av Alzheimer-musenes velbefinnende, fordi forsøkene avbrytes før full sykdomsutvikling. Totalt 230 mus planlegges brukt.

Erstatning for dyremodellene er ikke mulig i dette tilfellet, i og med at eksperimentet krever en organisme med en kompleks hjerne. Antall mus som benyttes er redusert til et minimum, som samtidig sikrer statistisk signifikans, dersom det er en reell forskjell. Antallet er satt slik at musene i hver gruppe ikke utsettes for stress eller sosial angst. Museantallet kan ikke reduseres av statistiske grunner. En forbedring av eksperimentet gjennomføres ved riktige injeksjonsteknikker og minimal stresspåvirkning. For eksempel bruker vi fortrinnsvis en alternativ minne-test i stedet for Morris' vann-labyrint, nemlig spontan alternering i Y-labyrint, som har fordelene å minimalisere stress og ikke kreve innlæringsfase. Den er derfor enklere og raskere å utføre, noe som igjen reduserer belastningen på dyrene.