Detaljerad information för diarienr 2001-6322
		Besl. instans: M Ämnesområde: Nervous system Beslutsdat: 2002-11-19 Namn: Bartfai, Tamas Titel: Professor Kön: Man Univ./Institution: Karolinska Institutet - Institutionen för Medicinsk biokemi och biofysik, MBB Projekttitel: Neurobiology of fever Project title: Neurobiology of fever Värdhögskola: Karolinska Institutet SCB-klassificering: Experimentell hjärnforskning, Neurokemi, Immunbiologi Beviljat(SEK): Bidragsform/Finansieringskälla   2003   Projektbidrag/ Vetenskapsrådet, medicinsk forskning   300000 Beskrivning: Feber är vårt äldsta och förmodligen mest använda kvantitativa kliniska mått. Den enklaste beskrivningen av utrrycket feber är troligtvis att det är ett centralt reglerat stress-svar på infektion och inflammation, vilket uttrycker sig som en förhöjning av kroppstemperaturen. Vi kommer att studera de molekylära mekanismer som bestämmer kroppstemperaturen, genom att inducera feber med hjälp av en endogen, alltså i kroppen naturligt förekommande, så kallad pyrogen, interleukin 1 (IL-1), vilken tillhör den stora grupp av substanser som man kallar cytokiner. IL-1 är bland annat inblandad i inflammation, och utövar sin effekt genom att binda till speciella receptorproteiner i cellmembranet hos olika celler. Den typ av receptorer som binder IL-1 tillhör en familj av strukturmässigt närbesläktade proteiner som går under samlingsnamnet "Toll familjen". Aktivering av denna typ av receptorer leder till att diverse mekanismer inuti cellen initieras. Till exempel aktiveras olika enzymer (molekyler som hjälper till vid cellulära reaktioner) som till exempel MAPK kinas, samt faktorer som påverkar transkribering (den process där RNA tillverkas med DNA som mall, och från RNA får man senare proteiner) av gener som kodar för bland annat COX2, eller cytokinen IL-6 och antagonisten till IL-1, IL-1 receptor antagonist (IL-1ra). COX2 är ett enzym som är involverat i tillverkning av så kallade prostaglandiner (tex PGH och PGE2), vilka är molekyler som spelar en viktig roll vid inflammation, samt visats kunna påpverka aktiviteten i värme- och köld sensoriska neuron. CRF (corticotropic releasing factor) är en annan substans, varst främsta funktion är att reglera frisättning av hormoner från binjurarna. Liksom IL-1 kan CRF inducera feber, men i motsats till IL-1 sker detta utan inblanding av PGE2. Vi vill utföra genchips- och proteomicsstudier av förändringar i transkribering och uttryck av de gener som är involverade i de mekanismer som induceras av CRF, IL-1 och PGE2. Framförallt är vi intressearde av den del av hypothalamus som kallas det preoptiska området, och som funnits vara inblandat i reglering av kroppstemperaturen. Den huvudsakliga principen med de så kallade genchipsen är att aktiviteten hos arvsmassans olika gener kan mätas på ett mycket rationaliserat sätt. Metoden har den senaste tiden kommit att bli ett populärt val inom forskningen när man vill veta vilka gener som är involverade i olika biokemiska mekanismer, och hur dessa reagerar på en viss sjukdom eller behandling. Med hjälp av proteomics tittar man i stället på hur proteiner beter sig, och dessa studier sker ofta i kombination med genchipsstudier. Förändringar i värmekänsliga nervceller kommer att identifieras med hjälp av antikroppar riktade mot IL-1b, PGE2, CRF, samt den DNA-bindande faktorn c-fos, efter att försöksdjuren utsatts för olika former av feberinduktion. Vi kommer även att använda oss av en speciell genteknik, där cDNA från enskilda nervceller kopieras upp med hjälp av en metod som kallas linjär amplifiering. Det amplifierade cDNAt används sedan i genchipsexperiment, vilket leder till att ett mått erhålles på hur de studerade genernas aktivitet (för IL-1b, PGE2 och CRF) förändrats till följd av feberinduktionen. Vi kommer även att använda oss av: IL1-receptor defekta-, EP3 receptor-defekta, samt CRF1 receptor-defekta transgena musstammar, där vi sedan innan visat att feber inte kan induceras av IL1, PGE2 eller CRF i respektive musstam. Febereffekterna på genuttrycken kommer sedan att studeras med hjälp av så kallad antisenseteknik, vilken i princip går ut på att man blockerar DNAt och därmed förhindrar att transkribering kan ske. Vidare kommer de värmekänsliga neuronen att studeras med av elektrofysiologiska försök, för att ytterligare kartlägga vilka komponenter som är inblandade i feber och värmekänslighet. Mekanismerna för hur hjärnans hypothalamus "mäter" kroppstemperatur och bestämmer "set point" är ännu okända på molekylär och cellulär nivå. De planerade studierna är ämnade att kartlägga dessa mekanismer. Förståelsen av feber mekanismerna är av vikt vid identifiering av olika feberstillstånd, och bättre vetskap kring detta kan förhoppningsvis medföra stora diagnostiska och terpeutiska fördelar i framtiden.