Leveren leverer!
Vitenskap kan være vakkert! Bli med på en visuell reise i lab-en, hvor vi ser nærmere på leverceller gjennom ulike mikroskoper. På veien får du lære mer om forskningsprosjektet vårt, og hvem vet – kanskje du finner litt kunstnerisk inspirasjon på veien?
Om du holder hånda di under ribbeina dine på høyre side, finner du leveren. Den renser blodet ditt for giftige stoffer. Foto: Stig Brøndbo/UiT
Klikk her for tekst
Leveren består av mange små blodårer, sinusoider, som er dekket med sinusoidal endotelceller, forkortet LSE-celler. I disse cellene er det små hull som filtrerer og renser blodet, og fanger opp avfallsstoffer. Disse hullene er så små at vi ikke kan studere de i vanlige mikroskop, men må bruke mikroskoper med veldig høy oppløsning, såkalt nanoskoper, for å få øye på de.
I dette bildet ser du LSE-celler hentet fra muselever. Bildet er tatt ved hjelp av strukturert belysningsmikroskopi (SIM), som kan avbilde overflater og strukturer med minimumsstørrelse på 100 nanometer. Ser du de små, svarte flekkene? Dette er hullene i levercellen, som vi studerer i forskningsprosjektet vårt.
Vi vet fremdeles lite om de små hullene i LSE-cellene. Men, vi vet at de har en viktig rolle når det kommer til å fjerne og bryte ned legemidler, virus og avfallsstoffer. Vi vet også at hullene blir mindre og færre når vi blir eldre, noe som har innvirkning på hvordan legemidler fungerer hos eldre mennesker. I forskningsprosjektet vårt jobber vi med å få øye på hullene i LSE-cellene for å kunne studere hvordan de utvikler seg over tid, og hvordan de reagerer på både legemidler og på naturlige forandringer i kroppen. I forskninga vår er vi avhengige av å kunne utvikle gode metoder for å avbilde cellene, og vi jobber derfor med ulike typer mikroskoper.
Her ser du LSE-cellene gjennom et vanlig lysmikroskop. Disse cellene er hentet fra en menneskelever, og har blitt dyrket frem i en petriskål. Som du kan se, liker LSE-cellene å være nært hverandre, på samme måte som de er inne i blodårene.
I dette bildet har vi zoomet inn på LSE-cellene. Det blå i bildet er cellekjernene, det røde er cellemembranen og de grønne områdene er skjelettet til cellene.
Når vi farger cellene med selvlysende farge har vi en unik mulighet til å se hvordan legemidler tas opp i levercellene. Denne metoden bruker vi for å forstå om medisinen når frem til rett sted i kroppen eller ikke. I dette bildet ser du at cellene (grå farge, under kolonnen «Bright field») har tatt opp medisinen (grønn farge, under kolonnen «Fluorescence»). Men, vi klarer ikke å se om medisinen har blitt tatt opp på riktig sted inne i cellen.
En av problemstillingene vi jobber med er å finne ut hvor i cellene legemidlene drar. For å få til det, trenger vi mikroskop med høy oppløsning. I denne videoen ser du forskjellen på to ulike mikroskop.
Ser du likheten? Bilder tatt med mikroskop kan minne om landskaper som er i helt andre dimensjoner enn cellene vi studerer. Til venstre: mikroskopibilde av levervev. Til høyre: Great Barrier Reef i Australia.
I prosjektet vårt jobber vi med ulike typer mikroskoper. Her ser du tre forskjellige mikroskopiteknikker, og en bildeanalyseteknikk øverst i bildet. Til venstre: strukturert belysningsmikroskopi (SIM), nederst: elektronmikroskopi, høyre: atomkraftmikroskop (AFM).
Her ser du LSE-celler hentet fra muselever, som er farget på datamaskinen. Vi bruker lignende bilder for å telle hullene i cellen, måle størrelsene og se på hvordan de blir påvirket av legemidler. Som du ser har vi også lekt oss litt med fargelegginga av disse cellene. Vet du hvilken kunstner vi har hentet inspirasjon fra?
LSE-cellene dekker blodårene i leveren, og er utsatt for ulike former for påvirkning: stress, temperaturforskjeller, forskjell i næring og gass, kort fortalt – alle forandringene kroppen din går gjennom. I forskningsprosjektet vårt prøver vi å utvikle eksperimentelle oppsett som kan etterligne disse forholdene. Dette er viktig fordi vi vil at forsøkene våre skal etterligne de faktiske forholdene i kroppen vår så rett som mulig.
Her lager vi blodårer! I dette bildet ser du hvordan vi etterligner blodstrømmen i leveren ved å bruke farget vann. I dette forsøket bruker vi en mikrofluidisk brikke, som gjør at vi kan studere hvordan væske oppfører seg i en veldig liten skala – sånn som i en blodåre. I bildet til høyre ser du hvordan den grønne, røde, gule og blå væsken flyter jevnt gjennom den mikrofluidiske brikken. Denne modellen kan fortelle oss noe om hvordan de ulike cellene som er inne i blodårene påvirkes av blodstrømmen.
Her ser du LSE-cellene inne i den mikrofluidiske brikken.
Abstrakt kunst eller vitenskap? Bilder som dette forteller oss faktisk noe om hvordan cellene kan klare seg inne i en blodåre under ulike forhold. Bildene er tatt fra et forsøk med kreftceller i en mikrofluidisk brikke. De røde prikkene viser døde celler, og i bildet kan du se at cellene i hjørnet på brikken er døde. Dette skyldes at blodstrømmen de har blitt utsatt for ikke har vært god nok til at de kunne overleve.
Visste du at denne maskinen etterligner en menneskekropp? Oppsett som på dette bildet gjør at vi kan forske på forandringene cellene er utsatt for i menneskekroppen inne i laboratoriet. Dette kan hjelpe oss med å studere hvordan både celler, vev og kroppen reagerer på ulike former for medisiner. Patent: Cherry Biotech.
I dette mikroskopet har vi muligheten til å observere LSE-cellene samtidig som vi utsetter de for forhold som etterligner de vi har i kroppen. Bildet viser såkalt optofluidisk teknologi, hvor vi kan studere cellene samtidig som de blir utsatt for forhold som ligner det vi kan finne inne i kroppen.
Ved UiT Norges arktiske universitet arbeider forskningsgruppene vaskulær biologi, nanoskopi og drug transport and delivery i samarbeid med universiteter og selskaper i Europa for å utvikle nye superoppløselige mikroskoper. Disse skal vi bruke for å reversere den negative effekten både sykdom og aldring har i leveren.
Bildene i denne utstillinga er tatt av forskere og samarbeidspartnere i DeLIVER-prosjektet. Har du spørsmål om innholdet i utstillinga? Kontakt phd-stipendiat Larissa Dorothea Kruse, UiT Norges arktiske universitet (larissa.kruse@uit.no)
Dette forskningsprosjektet er støttet gjennom det Europeiske forsknings- og innovasjonsprogrammet Horizon 2020, under Marie Sklodowska-Curie Grant Agreement No. 766181, prosjekt: DeLIVER.
DeLIVER er et forskningsprosjekt som er en del av forskning- og innovasjonsprogrammet til EUs Horizon 2020. Målet med prosjektet er å utdanne 13 yngre forskere fra ulike europeiske land og universiteter i biomedisinsk forskning og bildeanalyser. Prosjektet fokuserer på å forstå strukturen og funksjonen til celler som er avgjørende for leverfunksjonen og for en sunn aldringsprosess. Les mer om DeLIVER på nettsidene våre: www.deliver-itn.eu
