Fetma och övervikt ökar risken för flera allvarliga sjukdomar, som diabetes, cancer och hjärtkärlsjukdom. Kroppsvikten påverkas av hur mycket energi vi får i oss och hur mycket vi gör av med – men fullt så enkelt är det inte. Mekanismerna som reglerar energibalans och kroppsvikt är komplexa och ännu inte helt förstådda.

I våra kroppar lagras fett i fettceller, som ansamlas i fettvävnad. I dag är det känt att fettvävnad inte bara är ett passivt energilager utan ett aktivt organ som kommunicerar med hjärnan genom både hormoner och nerver. Medan det hormonella systemet är relativt väl kartlagt, är nervernas roll mindre utforskad, konstaterar Alessandro Furlan.

– Vi vet att hjärnan och fettvävnaden är sammankopplade med nervbanor som möjliggör kommunikation i båda riktningarna, men vi vet ganska lite om hur det här systemet är organiserat och hur det fungerar, säger han.

Den kunskapsluckan vill Alessandro Furlan fylla. Hans forskning som Wallenberg Academy Fellow handlar om att kartlägga nervbanorna mellan hjärnan och fettvävnaden och ta reda på deras funktion.

Lockelsen till fet mat

Hans hypotes är att de nervceller i hjärnan som har förbindelse med fettvävnaden är specialiserade celltyper med avgörande betydelse för hur kroppen reglerar energibalans och vikt. Den här inriktningen tog hans forskning när han var post-doc vid Cold Spring Harbor Laboratory i New York, efter att ha doktorerat vid Karolinska Institutet. Där lyckades han identifiera en specifik grupp nervceller som tycks driva möss att äta fet och sockerrik mat, även när de inte är hungriga. Resultaten publicerades i den ansedda tidskriften Nature Neuroscience.

– När vi inaktiverade de här nervcellerna var djuren inte längre lika lockade av den feta, söta maten. De rörde sig mer och gick därför inte upp i vikt som kontrollmössen gjorde. Det var en fascinerande upptäckt och jag insåg att det var något jag ville undersöka vidare.

Sedan 2022 är Alessandro Furlan tillbaka på Karolinska Institutet, där han nu har byggt upp sin egen forskargrupp. Gruppen gör sina studier på möss, med fokus på de fettvävnader som är mest relevanta för människans hälsa, exempelvis bukfett. För att kunna följa nervbanorna från djurens fettvävnad till hjärnan använder forskarna ett genetiskt modifierat virus som tar sig fram längs nervcellerna, neuronerna, och producerar en lysande färg.

– Wow, titta på neuronerna där uppe! De gillar jag, säger Alessandro Furlan entusiastiskt och pekar på en mikroskopbild där gröna fläckar avslöjar nervceller i hjärnan hos en mus.

Slår av och på nervceller

Forskarna använder ett så kallat konfokalmikroskop för att skapa detaljerade tredimensionella bilder av djurens hjärna och se vilka nervceller som har koppling till fettvävnaden. För att undersöka dessa nervceller vidare använder de återigen modifierade virus som verktyg. Viruset uttrycks bara i utvalda celler hos genetiskt modifierade möss. Det gör det möjligt för forskarna att slå av eller på just de nervcellerna när de vill, och undersöka deras funktion i beteende och metabolism, till exempel om mössen får en kost med högt fettinnehåll.

Vi vill hitta nyckeln till att begränsa fettvävnadens tillväxt utan att störa andra funktioner i kroppen.

– Vi undersöker djurens vikt, metabolism och beteende för att se vad som händer om vi slår av eller på cellerna – ökar fettlagringen så att musen går upp i vikt, eller hindrar det fettlagringen så att musen håller sig smal? På så sätt försöker vi ta reda på om de här nervcellerna är involverade i processer som hur fett lagras eller förbrukas.

Det här är inget lätt pussel att lägga. Det finns många typer av fettvävnad och nerverna i dem går inte bara till en punkt i hjärnan, utan har förbindelse med många olika grupper av nervceller.

– Det är extremt utmanande men också väldigt spännande! Vi tror att det finns olika nervkretsar som har sin egen funktion men som också samverkar med varandra för att reglera energibalansen.

Envis och nyfiken

Med sin forskning vill Alessandro Furlan skapa ny kunskap om mekanismerna som reglerar energibalans och kroppsvikt. Det skulle kunna ligga till grund för utveckling av bättre behandlingar av fetma och andra sjukdomar kopplade till vikten, konstaterar han.

– Om vi lyckas hitta nervceller som styr fettvävens funktion kan man försöka utveckla läkemedel som påverkar deras aktivitet specifikt. Då skulle vi kunna reglera fettmassan utan att störa andra funktioner i kroppen.

Vägen dit är naturligtvis lång och full av osäkerhet. Men det passar Alessandro Furlan, som beskriver sig själv som en nyfiken person som inte gillar att ge upp.

– Jag är ganska ihärdig, och det behövs eftersom den här typen av forskning tar tid. Det här anslaget ger mig den stabilitet och de resurser som krävs för att kunna drömma stort – det är då genombrott kan ske.

Text Sara Nilsson
Foto Magnus Bergström