Arash Hellysaz undersöker hur virussjukdomar i magen förändrar hjärnan

Namn: Arash Hellysaz
Universitet: Linköpings Universitet
Hemort: Upplands Väsby
Forskningsområde: Hjärnans roll i virala magtarmsjukdomar

Berätta om ditt forskningsområde – vad vill du undersöka?

Virala gastroenteriter, dvs. sjukdomar som orsakas av virusinfektioner i magtarmkanalen drabbar alla människor i hela världen. De medför bland annat diarré och kräkningar, men också trötthet, minskad aptit och i många fall också en uppsjö av andra mindre vanliga symptom. När man kräks och har diarré så kanske hjärnan inte är det första man tänker på, men faktum är att båda dessa processer koordineras av hjärnan.

Hos barn är rotavirusinfektioner den mest vanliga orsaken till allvarlig akut gastroenterit. Det drabbar alla nyfödda innan de fyllt fem år och kan i obehandlat tillstånd till och med leda till döden. Hos äldre, medför vinterkräksjukan, som främst orsakas av norovirus, mycket besvär. Gemensamt för de här virussjukdomarna är att de sprids fort i populationen. De medför hastigt påkomna symptom, vilka orsakar stort lidande för individ, men också betydande påfrestningar på sjukvård, samhälle och ekonomi.

Trots att de här virussjukdomarna varit kända i flera årtionden och genomgått rigorösa studier, är det mesta av sjukdomsmekanismen som rör hjärnan fortfarande okänt och det finns väldigt få studier som berör ämnet.

Mitt forskningsområde har till syfte att fylla detta gigantiska kunskapshål och undersöker hur virala gastroenteriter medför förändringar i hjärnan och dess kommunikation med andra organ. För att uppnå detta använder jag toppmoderna metoder och tekniker som utvecklats under det senaste årtiondet.  Det ger mig möjlighet att undersöka och svara på frågor på ett sätt som inte var genomförbart tidigare.

Hur kommer dina forskningsresultat att hjälpa personer som är drabbade av virala gastroenteriter?

Det kan låta overkligt, men det finns idag, utöver generell smärtlindring och vätskeersättning, inga etablerade terapier för virala gastroentriter. Patienter får under sjukdomsperioden helt enkelt stå ut med symptomen.

Mina forskningsresultat kommer att öka vår förståelse för sjukdomsmekanismen, genom att beskriva hur viruspartiklar i magtarmkanalen medför förändringar i hjärnan och dess svar till andra organ. I framtiden kommer mina forskningsresultat, som beskriver nervsystemet och hjärnan under sjukdomstillstånd, att utgöra den essentiella grunden för att utveckla nya terapier.

Genom att använda avancerad mikroskopteknik (så kallad fluorescens light sheet mikroskopering)  för att göra storskaliga avbildningar av organ, följt av datorstött 3D modellering och analys, har vi till exempel nyligen kunnat identifiera hur rotavirusinfektion i magtarmkanalen medför att hjärnan, genom att nedreglera det sympatiska nervsystemet, medverkar till att ändra tarmmotoriken.

Denna kunskap, som tidigare varit okänt, kan i framtiden användas för att utveckla nya läkemedel mot rotavirusdiarré. Det ska dock understrykas att dessa nya fynd utgör en liten del av ett mycket komplext system. Hjärnans involvering är fortfarande mestadels outrett.

Vilken är den största utmaningen inom ditt forskningsområde?

De toppmoderna metoder som jag använder i mitt forskningsområde medför två fundamentala utmaningar. Den första utmaningen är att de nya metoderna genererar gigantiska mängder dataset som är mycket svåra att både hantera och analysera. Analyser är därmed mycket tidskrävande och begränsade av tillgänglig datorkapacitet. I takt med att teknologin utvecklas, växer också våra möjligheter att öka antalet analyser och utföra experiment i större utsträckning.

Den andra utmaningen grundar sig i att metoderna är nya och i många avseenden oprövade och kräver därför fler planerings- och optimeringssteg. Till exempel använder de nya metoderna, precis som tidigare antikroppar för att detektera olika biologiska komponenter som nervceller. Många etablerade antikroppar är dock inte kompatibla med de nya metoderna och man kan i förväg inte avgöra om antikropparna kommer att fungera eller inte. Man måste pröva sig fram, vilket många gånger kan bli en dyr, tidskrävande och frustrerande utmaning.

Slutligen kan det tilläggas att metoderna innebär att experimenten tar väldigt lång tid. Det tar fyra till sex veckor innan man kan se om ett experiment har fungerat. Inga snabba resultat här inte, vilket kan medföra svårigheter att säkra finansiering.

Hur kommer det sig att du fastnade för hjärnforskning?

I grund och botten har jag alltid varit intresserad av all forskning, vare sig det rört sig om astronomi, datavetenskap, biologi eller medicin. Men att få arbeta med att förbättra människors hälsa, är ett särskilt privilegium, som jag fastnade för redan i grundskolan. Att jag disputerade inom just neurovetenskap kanske var en tillfällighet, men att jag nu återigen hittar tillbaks till hjärnforskning drivs faktiskt till stor del av de medicinska frågeställningarna jag försöker besvara.

Vad är din drivkraft som forskare?

Inom medicin är hjärnan, utan tvekan, den sista fronten som mestadels förblivit ett oupptäckt land. Min drivkraft är att utforska detta oupptäckta land. “To boldly go where no man has gone before”.

Här kan du se vilka fler som fått Hjärnfondens stipendium