Artikkel

Påviste 100 ganger mer «kjærlighetshormon» enn tidligere antatt

Siri Leknes, Ole Kristian Brandtzæg og Steven Ray Wilson
Oksytocin-forskere: Doktorgradsstipendiaten Ole Kristian Brandtzæg (i midten) gjorde en så god jobb at han fortjener oksytocin-fremkallende kos og klem, mener Siri Leknes og Steven Ray Wilson. Foto: Bjarne Røsjø. Bruk bildet.

Påviste 100 ganger mer «kjærlighetshormon» enn tidligere antatt

Blodplasma og -serum inneholder ca. 100 ganger mer av "kjærlighetshormonet" oksytocin enn det som tidligere har vært kjent. Det viser en ny målemetode, som er utviklet av forskere ved Kjemisk institutt og Psykologisk institutt.

Oksytocin – også kjent som «kjærlighetshormonet» eller «kosehormonet» – er et stoff som har en rekke viktige funksjoner i kroppen hos mennesker og andre pattedyr.

Hormonet produseres i hypothalamus i hjernen, blant annet under fødsler – hvor det bidrar til å skape en emosjonell tilknytning mellom mor og barn. Sykehusene bruker oksytocin for å starte rier eller amming når det er nødvendig.

Oksytocin er både en nevrotransmitter og et hormon
Struktur: Oksytocin er et peptid som består av ni sammenkoblede aminosyrer. Illustrasjon: Colourbox.

I kjølvannet av spektakulære funn hos f.eks. rotter (som kan komme til å spise sine egne barn dersom de mangler oksytocin) er det blitt «hot» å studere effektene av oksytocin hos mennesker.

Stoffet antas å øke empati og oppmerksomhet mot sosiale signaler fra andre. Et forsøk ved UiO viste at nesespray med oksytocin forbedrer menneskers evne til å tolke andres følelser.

– Vi vet dog ikke om oksytocin er nødvendig for emosjonell tilknytning til andre, da det ikke er mulig å blokkere oksytocin hos mennesker. Derfor er det veldig viktig å ha gode metoder for å måle hvor mye av stoffet som finnes hos hver enkelt, forteller førsteamanuensis Siri Leknes ved Psykologisk institutt.

– Men det har vært et stort problem at det har vært vanskelig å måle nivåene av oksytocin på en presis måte, forteller førsteamanuensis Steven Ray Wilson ved Kjemisk institutt.

– Derfor har det vært mange hete diskusjoner blant forskere de siste årene, og flere rapporter om sammenhenger mellom oksytocin og følelser har egentlig vært upålitelige, påpeker han.

Det som derimot har vært mer pålitelig, er sammenhengene mellom oksytocin og adferd.

Flere forskningsnyheter om realfag og teknologi? Abonner på vårt ukentlige nyhetsbrev(link is external) eller følg oss på Facebook.

Presise målinger av oksytocin

Men nå er måle-problemet løst. En tverrfaglig forskergruppe med medlemmer fra Kjemisk institutt og Psykologisk institutt ved Universitetet i Oslo har nemlig samarbeidet om å utvikle og dokumentere en ny målemetode, som allerede er i ferd med å bli anerkjent for å være mer presis enn alle eldre metoder.

Den nye metoden viser at det reelle innholdet av oksytocin i blodplasma og -serum hos mennesker er ca. 100 ganger høyere enn tidligere målinger har vist. Den vitenskapelige artikkelen som presenterer funnet ble publisert i det prestisjetunge tidsskriftet Natures Open Access-journal Scientific Reports 16. august og har vakt mye oppsikt.

– Oksytocin er et såkalt peptid – altså et kort protein – som har en veldig spesiell funksjon. Det fungerer som en nevrotransmitter i hjernen, det vil si at det overfører signaler mellom nerveceller. Det er oksytocin i hjernen som antas å forårsake for eksempel økt empati. Men når oksytocin er i blodet, fungerer det som et hormon som regulerer prosesser i kroppen, forteller Leknes.

– Men uten presise målemetoder har det vært vanskelig å vite om det er en klar sammenheng mellom oksytocin-mengden i blodet og hjernen. Hvis du for eksempel gir oksytocin som nesespray eller i en sprøyte kommer jo stoffet inn i blodet, men hvor mye av dette passerer blod-hjerne-barrieren og påvirker hjernen? Vi tror at vår målemetode vil bidra til å gi nye og mer presise svar om dette, sier Wilson.

Oksytocin har vært nesten usynlig

Initiativet til prosjektet kom fra Siri Leknes, som har publisert mange vitenskapelige artikler om oksytocin men var utilfreds med at ulike målemetoder ga ulike svar på hvor mye oksytocin som fantes i blodet.

Hun tok derfor kontakt med kjemikeren Steven Ray Wilson, som er spesialist på måling av stoffer i kroppen.

– Vi gikk sammen for å lage en metode som kunne gi nøyaktige målinger av oksytocin, men det var ikke så lett som man kunne tro. Etter mye arbeid fant vi ut at oksytocin i blodet binder seg veldig kraftig til flere proteiner, mens bare en liten andel har vært løst i blodplasma og serum. Det har gjort at mesteparten av stoffet har vært usynlig for mange måleteknikker, forteller Wilson.

Professor Elsa Lundanes og stipendiaten Ole Kristian Brandtzæg foretar massespektrometri-analyser i laboratoriet for bioanalytisk kjemi ved Kjemisk institutt.
Professor Elsa Lundanes og stipendiaten Ole Kristian Brandtzæg var med på studien og brukte massespektrometri for å bestemme det reelle innholdet av oksytocin i blodet. Foto: Bjarne Røsjø.  Bruk bildet.

Kunne bryte bindingen

Gjennombruddet kom da PhD-studenten Ole Kristian Brandtzæg ved Kjemisk institutt, som er førsteforfatter på artikkelen i Nature-tidsskriftet, fant en teknikk som kunne bryte bindingen mellom proteiner og oksytocin.

– Proteiner består av lange molekylkjeder som er foldet sammen til en spesiell tredimensjonal struktur. Teknikken vår går ut på å "strekke ut" proteinet slik at oksytocinet som er bundet til proteiner i blodet løsner.

– Dermed ble den totale mengden «kjærlighetshormon» i blodet tilgjengelig, slik at den kunne bestemmes ved hjelp av massespektrometri. Dette er en teknikk som gjør det mulig å bestemme nøyaktig hvilke stoffer, og hvor store mengder, som finnes i biologiske prøver, forteller Brandtzæg.

– Da så vi at den totale mengden oksytocin i blodet var ca. 100 ganger høyere enn tidligere antatt, var det som å få et lite sjokk. Dette tyder på at mange tidligere funn bør vurderes på nytt, foreslår Wilson.

Nå lurer forskerne på hvilken effekt oksytocin har når det er bundet til proteiner. Fører bindingen til at proteinene endrer funksjon, eller kanskje er det slik at protein/oksytocin-kompleksene fungerer som et reservoar som kjapt kan frigjøre oksytocin når behovet er der?

Og: Hvordan er sammenhengen mellom den mengden oksytocin som er bundet til proteiner, og den mengden som er oppløst i blodet? Øker for eksempel mengden bundet oksytocin proporsjonalt med det som er oppløst?

– Det vet vi ikke ennå, men underveis søkte vi råd hos Knut Fredrik Seip ved Farmasøytisk institutt. Da kom vi til at det beste er å måle den totale mengden oksytocin, ikke bare det som er oppløst, forteller Wilson.

Open Science: Bedre, raskere, større spredning

– Det har vært veldig interessant å jobbe tverrfaglig i dette prosjektet, som etter vår oppfatning ligger midt i den life science-tidsånden som nå sveiper over UiO. Men det er én ting til som er interessant, og det er at vi har dokumentert fordelene med det som kalles Open Access og Open Science, forteller Wilson.

Forskerne ved de to UiO-instituttene valgte nemlig en original fremgangsmåte da de skulle publisere resultatene sine. Dette førte til at de fikk inn flere samarbeidende forskere, at resultatene ble fortere publisert, og at artikkelen har fått større spredning.

Det vanlige til nå har vært at forskere som vil publisere sine resultater sender en artikkel til et anerkjent vitenskapelig tidsskrift, som sender artikkelen til vurdering hos andre forskere (fagfeller). Dette er en prosess som kan ta måneder eller kanskje mer enn et år. Fagfellevurderingen fører ofte til at artikkelen må skrives om, men til slutt blir artikkelen publisert – og gjemt bak en høy betalingsmur.

LES OGSÅ: Kjemien som kan gi deg bedre helse: Persontilpasset medisin er det nye mantraet i helsevesenet. Kjemi-forskere ved UiO bidrar ved å utvikle enklere, raskere og mer pålitelige diagnoseverktøy.

Forskerne er offentlig finansiert, og fagfellene jobber gratis, men tidsskriftene er eid av store private forlag som Elsevier og Springer og går med enorme overskudd.

Alternativet til dagens ordning er Open Access – fri tilgang til forskningsresultater – og Open Science, som er et videre begrep hvor også rådata, metoder, programvare osv. kan offentliggjøres.

Preprint: «Tinder for forskere»

– Vi valgte å legge ut en tidlig versjon av artikkelen vår på en såkalt preprint-server. Disse serverne er etablert for at forskere kan få tilbakemeldinger fra andre forskere før artiklene sendes til fagfellevurdering. Det førte til at en gruppe fra Duke University i USA tok kontakt etter en stund og fortalte at de hadde lest preprinten og testet metoden – og bekreftet at den funket! forteller Wilson.

– Preprint-serveren biorxiv.org fungerte rett og slett som «Tinder for forskere», tilføyer Wilson, og tenker på dating-nettstedet Tinder hvor single mennesker kan treffe likesinnede.

Resultatet av preprint-publiseringen ble nemlig at forskerne i USA sendte sine resultater til UiO, og gikk inn som medforfattere i artikkelen som skulle sendes til Scientific Reports.

Etter dette var fagfellevurderingen nærmest en formalitet, fordi metoden allerede var kritisk vurdert, testet og bekreftet. Det siste har svært stor verdi, fordi det er et viktig prinsipp innen forskning at resultater skal kunne reproduseres av andre, uavhengige forskergrupper.

UiO-forskerne hadde utviklet metoden for bruk på mennesker, men Duke-forskerne hadde testet metoden mens de undersøkte sammenhengen mellom oksytocin og lynnet på hunder. De ville blant annet undersøke om oksytocin kan gjøre hunder mindre aggressive. Resultatet av den undersøkelsen blir antakelig snart publisert.

Preprint-publisering er forholdsvis utbredt blant fysikere, men blant for eksempel biologer, hjerneforskere og kjemikere er prinsippet lite kjent.

– Mitt inntrykk er at mange ikke vet at de fleste vitenskapelige tidsskrifter, inkludert Science og Nature, aksepterer dette, forteller Wilson.

Som ild i tørt gress

Steven Ray Wilson, som er en ihuga tilhenger av Open Access, konstaterer at preprint-publisering og datadeling byr på en rekke fordeler.

– Mange frykter at andre forskere kan «stjele» resultatene dine hvis du legger ut en preprint, men vi opplevde det stikk motsatte. Slike preprinter går nemlig inn i en database som beviser at «Jeg kom på det først», og det hindrer at andre forskere kan jafse til seg data og resultater. Dette reduserer også risikoen for at andre forskere får samme idé og kanskje publiserer en artikkel mens din egen artikkel ligger til fagfellevurdering. I dette tilfellet fikk vi jo også inn flere forskere, og flere data, som styrket våre funn, forteller Wilson.

Ole Kristian Brandtzæg, Siri Leknes og Steven Ray Wilson
Ole Kristian Brandtzæg, Siri Leknes og Steven Ray Wilson opplevde at en preprint-publisering fungerte som "Tinder for forskere". Foto: Bjarne Røsjø, UiO.  Bruk bildet.

Forskerne opplevde også en annen fordel med Open Science etter publiseringen 16. august: Artikkelen spredde seg som ild i tørt gress på sosiale medier.

– Allerede en uke etter publiseringen var artikkelen blitt twitret og retwitret så ofte at den lå blant de fem prosent mest delte vitenskapelige artiklene på sosiale medier. Artikkelen fikk både raskere og bedre spredning enn den ville fått hvis den var blitt publisert på tradisjonelt vis bak en betalingsmur, mener Wilson.

Steven Wilson og Ole Kristian Brandtzæg er tilknyttet UiOs tverrfaglige endringsmiljø Diatech, som er blant de beste i verden når det gjelder analyse av blodprøver og andre biologiske prøver. Brandtzægs doktorgradsstipend ble finansiert via det tverrfaglige forskningsområdet Molecular Life Science (MLS).

– De tidligere metodene for å analysere oksytocin-mengder har blant annet gått via antistoffer, men disse kan også binde seg til andre stoffer slik at resultatene blir usikre. Mange piler peker nå i retning av at massespektrometri, som vi brukte i dette prosjektet, kommer til å bli mer og mer viktig både på sykehusene og innen forskning. Massespektrometri er forresten mye brukt også når det gjelder å avsløre idrettsfolk som bruker doping, forteller Wilson.

Kontakt:

Førsteamanuensis Steven Ray Wilson, Kjemisk institutt

Førsteamanuensis Siri Leknes, Psykologisk institutt

Stipendiat Ole Kristian Brandtzæg, Kjemisk institutt

Les mer på Titan.uio.no:

Kjemien som kan gi deg bedre helse

Vi er inne i en kjemisk revolusjon

Vitenskapelige publiseringer:

Ole Kristian Brandtzaeg, Elin Johnsen, Hanne Røberg-Larsen, Knut Fredrik Seip, Evan L. MacLean, Laurence R. Gesquiere, Siri Leknes, Elsa Lundanes & Steven Ray Wilson: Proteomics tools reveal startlingly high amounts of oxytocin in plasma and serum. Scientific Reports 6, doi:10.1038/srep31693, Published online: 16 August 2016.

Preprinten: A robust peptidomics mass spectrometry platform for measuring oxytocin in plasma and serum. doi: http://dx.doi.org/10.1101/042416

Mer informasjon:

Ruset på skjønnhet (Artikkel hos forskning.no)

Under halvparten av forskningsresultatene som publiseres i dag lar seg bekrefte (Artikkel i Aftenposten)

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Dagens katter er nesten identisk med ville katter!

Slik erobret katten verden!

Claudio Ottoni har samlet inn og analysere prøver av kattemumier fra store deler av verden og over et tidsrom på flere tusen år. Han fant at våre kjære huskatter er fra Egypt, hvor de ble dyrket som guder.

Norske og kinesiske forskere samarbeider om CCS-teknologi

Kina satser tungt på karbonfangst og -lagring, med norske partnere

Kinesiske myndigheter satser nå tungt på karbonfangst og -lagring for å berge det globale klimaet. Forskere ved Teknologisenteret på Mongstad og Kjemisk institutt skal hjelpe til med å gjøre karbonfangst-delen av teknologien mer miljøvennlig, ved å redusere trusselen fra utslipp av kreftfarlige stoffer.