Hjärnan är kroppens mest skyddade organ. Under skallbenet ligger tre täckande hjärnhinnor som både ger skydd och ett strukturellt stöd. Även blodkärlen som löper längs ytan och in i vävnaden har ett särskilt skydd: den så kallade blod-hjärnbarriären. Den består av särskilda cellager i kärlen som stoppar skadliga ämnen från att nå hjärnan. En liknande barriär finns även i den mellersta av hjärnhinnorna, spindelvävshinnan eller arachnoidea.

– Men till skillnad från blod-hjärnbarriären så vet vi mycket lite om hur arachnoideabarriären är uppbyggd och vad den har för funktion. Nu vill jag utveckla nya metoder och verktyg för att ta redan på det, säger Christer Betsholtz.

Ett eget reningssystem

Hjärnans isolering från resten av kroppen betyder att den måste hitta egna vägar för att bli av med sina restprodukter. Varje dygn produceras cirka en halv liter av en färglös vätska som bäddar in både hjärnan och ryggmärgen: cerebrospinalvätskan. Vätskan är en viktig stötdämpare men den bär även med sig de slaggprodukter som hjärnan behöver bli av med. 

– Alla de metaboliter och andra slaggprodukter som hjärnan producerar måste tas ut på något sätt. Men exakt hur detta sker, och i vilken utsträckning cerebrospinalvätskan är inblandad, har gett upphov till ganska heta diskussioner bland forskare. 

Man vet att det produceras mer cerebrospinalvätska än som behövs för stötdämpningen. Hålrummet kring hjärnan och ryggmärgen rymmer bara en dryg deciliter men mängden som produceras per dygn är närmare en halv liter. Överskottet måste dräneras någonstans och det är här går teorierna går isär. Men Christer Betsholtz misstänker att spindelvävshinnan spelar en viktigare roll i dräneringen än man tidigare trott. 

– Trots att arachnoideabarriären som sådan har varit känd sedan 1970-talet så vet vi fortfarande inte vad den har för betydelse. Nu har vi gjort vissa fynd som kan leda till en ökad kunskap.

Barriär av bindvävsceller

Betsholtz har kartlagt spindelvävshinnans olika celltyper med hjälp av tekniken enkelcells-RNA-sekvensering. Kartläggningen avslöjade att bindvävscellerna i hinnan består av högt specialiserade fibroblaster där vissa av dem bildar själva barriären. Där ligger cellerna packade i mycket tunna lager, lite likt en pannkakstårta. Lagren är även hårt bundna till varandra för att sluta tätt.

För att förstå hur barriären fungerar behövs nya sätt att lösa upp själva bindningen eller limmet mellan cellagren. Dessutom behövs nya verktyg och metoder för att kunna studera vad som händer när lagren släpper från varandra. 

Min forskning om blodkärlens utveckling är som att vara en upptäcktsresande i biologins underbara värld.

– Vi behöver veta vilka konsekvenser det ger om barriären förstörs. Genom att placera spårämnen både på insidan och utsidan av hinnan kan vi följa dem genom barriären, säger han.

– Vi vet är att spindelvävshinnan läker väldigt fort när den trasas sönder till exempel under en operation. Förmodligen betyder det att den har en mycket viktig funktion för oss. Så vad händer under tiden den läker?

Första stadiet av åderförkalkning

Förutom att bättre förstå spindelvävshinnans funktion vill han även djupdyka i ett annat forskningsprojekt, nämligen att öka förståelsen av den första fasen av åderförkalkning. Vid åderförkalkning samlas fett och ämnen ur blodet på insidan av kärlväggen vilket i förlängningen täpper till blodflödet.  

– Fettet är en typ av kolesterolpartiklar som kallas LDL och när det tar sig förbi barriären av endotelceller leder det till inflammationer. Men hur tar de sig förbi barriären? Hur endotelsbarriären upprätthålls i artärerna är ett mycket outforskat område.

Redan 2018 publicerade Christer Betsholtz forskargrupp den första högupplösta molekylära kartan över blodkärlens celler i hjärnan och blod-hjärnbarriären. Sedan dess har kartläggningsarbetet fortsatt i flera parallella spår för att skapa kartor över organ som lever, hjärta och lungor.

I dagsläget återfinns hans forskargrupp på två arbetsplatser: Uppsala universitet och Karolinska Institutet i Stockholm. Själv bor han i Göteborg. Att dela sin tid mellan olika städer är något han alltid gjort – en period ledde han även ett forskningscentrum i Flemingsberg utanför Stockholm. 

– Tidigare hade jag en övernattningslägenhet här i Uppsala men nu lever jag i kappsäck. Övernattar gör jag hos vänner eller hos min gamla mamma som blir jätteglad för besök.

Nu ser han framför sig ett generationsskifte i forskningsarbetet där hans roll är att stötta de forskargrupper som tar över de befintliga projekten. Själv ser han dock inget behov av att växla ned. Tvärtom ger skiftet honom tid och möjlighet att staka ut nya vägar i det han kallar biologins underbara värld.

– Bland de positiva med att bli äldre är att man kan öka insatserna och ta fler chanser i forskningen. Vid min ålder riskerar man ingen karriär om man misslyckas. Samtidigt har det egentligen alltid varit forskningen som har lett mig snarare än att jag har lett forskningen.

Text Magnus Trogen Pahlén
Foto Magnus Bergström