Muligvis. Som i eksemplet med de ’besvimende’ geder (myotonia congenita), der har en genfejl i en kloridkanal, vil manglende klorid-strømme svare til en over-aktivering: for lidt klorid -> membranpotentialet stiger -> celleaktivering. For nogle tilfælde har fejl i klorid- (eller kalium-) gradienter været foreslået som en mulig årsag til neuropatiske smerter, altså en manglende hæmning i bestemte nerveceller.

Se fx gennemgangen her https://videnskab.dk/naturvidenskab/hvad-er-det-mindste-vi-kan-se-med-det-blotte-oeje-og-i-et-mikroskop. Se også spg. 16

Gradienter er koncentrationsforskelle. Vi kan have en gradient af ioner, eksempelvis natrium, kalium, klorid og kalcium. For en vanddæmning har vi koncentrationsforskelle af vand - meget på den ene side og mindre på den anden. Jo større forskel der er på koncentration, jo mere energi er der i gradienten.

I vores stikkontakter har vi 220 V, og over cellemembranen har vi ca. 60 millivolt. Det er relativt, hvad den elektriske spænding er over membranen, udenfor i forhold til indenfor, og vi siger fx membranpotentialet er -60 mV indenfor. Se også spg. 8 og 128.

I dagligdagen får vi energi fra en række kilder, fx benzin eller elektricitet til at køre bilen. Celler har til gengæld brugt det samme energimolekyle nærmest siden livet opstod for mere end 3,5 mia. år siden. Det hedder ATP. Når vi spiser sukker, fedt osv. så laver cellerne det om til ATP. Pumpen kaldes også for natrium-kalium-ATPasen, fordi den bruger et molekyle af ATP hver gang den pumper tre natrium-ioner ud og to kalium-ioner ind.

Kalciumgradienten er helt utrolig vigtig. Natrium- og kaliumgradienten er især vigtige for spændingen over membranen, men kalciumgradienten er vigtig for signalering. Netop fordi det er så stor en gradient, er det virkelig voldsomt, hvis en kalciumkanal åbner, og inde i cellen går en række processer i gang, hvis kalciumkoncentrationen stiger.

Jeg nævnte nogle tumorer i binyrene, som gav forhøjet blodtryk. Fire af de ti patienter havde mutationer i pumpen. De andre mutationer, dem der ikke var i pumpen, de var i en kalciumkanal, og de gør, at der lettere kommer kalcium ind i cellen, hvilket giver overproduktion af aldosteron. Mutationerne i pumpen virker mere indirekte – de får membranpotentialet til at stige, dermed bliver cellen aktiveret, så kalciumkanaler lettere åbner.

Natrium-kalium-pumpen skal bruge tre ting: kalium udenfor og natrium og ATP indenfor. Der vil typisk være fx 4 mM kalium ude, 10 mM natrium inde og 2 mM ATP inde, og det er pumpen optimeret efter. Hvis koncentrationerne er højere end de normale, kan pumpen køre på sin max kapacitet, og hvis blot én af komponenterne mangler, vil den stå stille. Se også spg 15.

Jo, og det skal der også være over cellemembranen for at danne membranpotentialet. Det er dog ikke pumpen i sig selv, der direkte danner de -60 mV. Den hjælper en lille smule, måske 10 mV, men det, der primært skaber membranpotentialet, er at membranen har mere åbne kaliumkanaler, så den er lidt mere gennemtrængelig for kalium end for natrium. For os, der gerne vil måle på pumpen, er det praktisk med ubalancen, for det betyder, at vi kan måle den strøm, pumpen danner, og det er et direkte udtryk for dens aktivitet. Se også spg. 4 og 128.

Hvis der opstår fejl i natrium-kalium-gradienterne, kan det have en række konsekvenser. Hvad der præcis vil ske vil afhænge af, hvilken pumpe der ikke virker optimalt hvor og hvor længe. Jeg kan umiddelbart tænke på tre årsager: en genfejl, en forgiftning, eller hvad du har indtaget. Vi så i foredraget, at genfejl primært giver neurologiske sygdomme, og iongradienterne udnyttes, i særligt høj grad i nervesystemet. Symptomerne på en forgiftning kan du se her https://pro.medicin.dk/Specielleemner/Emner/315654. Og til sidst hvad du indtager: kroppen er god til at fortælle dig, hvad den har brug for, og den kan klare udsving, så det vil typisk være i forbindelse med andre sygdomme, at salt/vand-balancen kan forstyrres, så du kan mærke det. Symptomer på at have spist for meget salt kan du se her https://www.bispebjerghospital.dk/giftlinjen/alt-om-gift/madforgiftning/Sider/Salt-kan-medf%C3%B8re-forgiftning.aspx. Symptomer på at have drukket for meget vand kan du se her https://netdoktor.dk/nyheder/vandforgiftning-for-meget-vand-for-lidt-salt.htm. Se også spg. 129.

Det vil nok ikke få pumperne til at gå i stykker, men det påvirker helt sikkert alle de iongradienter du har. Det påvirker spændingen over membranen, ligesom ved elektrochok, så det vil få ionerne til at køre på en anden måde. Jeg vil bestemt tro at det er noget genopretteligt, men at få for stort et stød vil ødelægge dine iongradienter og være fatalt.

Sundere er det i og for sig ikke. Natriumklorid er natriumklorid. I himalayasalt er der andre sporstoffer. Der kan måske være magnesium eller zink, som kan være godt nok at få, men dem kan du også få på anden måde, og hvis du har en varieret kost, skal du nok få de andre stoffer, så du skal ikke spise Himalayasalt for sundheden. Ét stof kan være problematisk at få nok af, nemlig jod, og det tilsætter man i Danmark til almindeligt husholdningssalt for at sikre at befolkningen får tilstrækkelig jod. Se også spg. 12 og 14.

Se spg. 11 og 14. Det sundeste er altså primært at bruge almindeligt, jodberiget salt, men det vil ikke være et problem at drysse din æggemad med flagesalt eller Himalayasalt, hvis du godt kan lide den fornemmelse, de anderledes krystaller kan give.

Se spg. 11 og 12.

Jod er afgørende for skjoldbrugskirtlen, som regulerer stofskiftet. For lidt jod kan give forstørret skjoldbrugskirtel og dermed forhøjet stofskifte eller andre sygdomme. Af den grund jodberiges husholdningssaltet i mange lande med generel jodmangel, fx har man gjort det i USA siden 1916. I Danmark har man kunne måle en positiv udvikling af at øge jodindholdet*, og siden 2019 skal der være 20 mg jod i et kg almindeligt salt. Seltin er jodberiget, men jeg tror ikke, Himalayasalt er.

* research.regionh.dk/bispebjerg/files/55782398/Foedevareberigelse_med_jod_DanThyr.pdf

Dit danske er rigtig fint Skou brugte krabber fra Aarhus-bugten til at studere sammenhængen mellem spaltning af ATP og transporten af natrium og kalium over cellemembraner. Hans interesse udsprang i høj grad af en undren over, hvordan bedøvelse virker, og han havde i USA lært at undersøge det i blækspruttenerver. Hjemme havde han dog lettere ved at skaffe sig krabber, så han fik over 20.000 af dem leveret til sit laboratorium, og så fandt han aktiviteten, der krævede tilstedeværelsen af både natrium, kalium og ATP. (Se også spg 7) Du kan læse mere her https://videnskab.dk/naturvidenskab/held-og-tilfaeldighed-foerte-jens-christian-skou-til-nobelprisen. Se også spg. 58.

Ja det er et virkeligt godt spørgsmål, som jeg faktisk af og til selv forundres over. Med mange af de ting, vi molekylærbiologer kigger på, har vi fået en umiddelbar udvidelse af sanserne – vi ved, at et bånd på en gel afspejler, om der er mere eller mindre af et bestemt protein eller noget DNA, eller at en ændring i strømmen i frø-æggene betyder, at en masse natrium-kalium-pumper sidder og arbejder. Gennem studiet og erfaringen i laboratoriet ved vi godt, hvordan det hænger sammen, men når vi ser resultatet af et eksperiment, har vi en umiddelbar fortolkning af, hvad det viser om processer, der er så små, at vi på ingen måde kan se dem. Lidt ligesom når du sidder og læser dette, så bider du ikke et ord op i de enkelte bogstaver, du ser straks helheden. For at et stykke DNA eller et protein skal blive synligt, skal vi enten have rigtig meget af det eller putte en form for farvemærkat på det. Som eksempel mange nok kender: hvordan ved vi, om du har coronavirus? Jo enten laver man en PCR-test – det står for polymerase chain reaction, altså en kædereaktion, hvor man opformerer virus-genomet så meget, at det kan analyseres. Eller også laver man en antigen-test, hvor man leder efter virusproteiner (antigener) vha. antistoffer imod dem, og hvis de interagerer, kommer der en farvereaktion. Der er altså en række forskellige slags eksperimenter, vi kan lave, for at undersøge gener og proteiner. I forhold til direkte at se et protein, er det bedste middel et kryo-elektronmikroskop. Elektronstrålen har nemlig en utroligt lille bølgelængde, som gør det muligt at se meget små strukturer, i princippet helt ned til 1Å (10^-10 m) https://advanced-microscopy.utah.edu/education/electron-micro/. Se også referencen i spg 2.

Hver eneste dag I hvert fald, hvis I med små partikler mener DNA, RNA eller protein. Inden for molekylærbiologien er der vide spænd – nogle er fokuserede på de helt fine detaljer i fx hvordan et protein på atomart niveau er opbygget og bevæger sig, andre prøver fx at forstå, hvordan et samspil mellem bestemte proteiner kan påvirke en sygdoms udvikling.

Det ligger i de forskellige udgaver af natrium-kalium-pumpen, fordi det er forskelligt hvor meget pres der er på balancen. Hvis du har en hjernecelle, så vil der pludselig komme rigtig meget natrium ind, og så skal du have dem pumpet ud igen. Men basalt set så handler det om bindingsaffinitet. Når pumpen er åben indadtil, vil den binde indtil der er lad os sige 10 millimolær natrium. Hvis koncentrationen så kommer ned på 8 millimolær natrium, så vil den ikke længere kunne binde. Så vil den sidde og vente åben, indtil der vil være strømmet så meget natrium ind igen, at koncentrationen er oppe på 10 millimolær. Det er altså bindingsaffinitet der afgør det.

Varme eller sport kan give saltmangel (hyponatriæmi) – se mere her www.sundhed.dk/borger/patienthaandbogen/akutte-sygdomme/sygdomme/oevrige-sygdomme/hyponatriaemi/

Se spg. 19

Ubalance i ionerne kan nemt give de nævnte symptomer. Det kan evt. være en mulighed at få saltbalancen tjekket med en blodprøve. Se også spg. 19.

Opkast og diarre kan give saltmangel – se spg. 19.

Nej, det bliver ikke slidt, salt er salt. Mit umiddelbare bud på, hvorfor vi skifter saltet og ikke bare bevarer det, bliver en slags kontrafaktisk molekylærbiologi: vi udskiller salte i fx urin og sved. Teoretisk set kunne kroppen godt mindske natrium-mængden i disse væsker, men der skal stadig være osmotisk balance, så natrium skulle erstattes med noget andet, der også ville være ærgerligt at undvære, eller også ville det kræve en uforholdsmæssig stor mængde energi. Det har altså for de første dyreceller været et valg, at natrium var nemt nok at få fat på til at det blev en primær gradientbygger. Angående planter, se spg. 79, 93 og 122.

Når DNA kopieres sker der engang imellem fejl, så helt tilfældigt sker der derfor af og til fejl i de gener, der koder for Na,K-pumper. Sygdommen alternating hemiplegia of childhood (AHC) skyldes fx en bestemt slags fejl i nervecellernes pumpe, og den har en udbredelse på omkring 1/1.000.000 – dvs., der er ca. seks mennesker i Danmark med AHC. Det vil oftest være en fejl, der er opstået tilfældigt i æg- eller sædcellen, så selvom det i princippet er en arvelig fejl, vil hverken mor eller far have den. Andre fejl i denne pumpe kan give andre sygdomme. For at forstå, hvad fejlen præcist gør, efterligner forskere de muterede pumper i forskellige forsøg, enten med helt oprensede pumper, eller ved at udtrykke pumper i cellekultur eller frø-æg. Med sådanne målinger kan vi få indsigt i den basale pumpemekanik. Mange sygdomme undersøges også i dyremodeller, hvor man fx i mus laver den genetiske ændring, der i mennesker vides at give sygdom. På den måde kan man lære meget om, hvordan mutationen påvirker ikke bare den enkelte celle, men kommunikation mellem celler og den overordnede fysiologi, og man kan teste potentielle lægemidler. Dyremodeller har en masse problemer, og selv når man finder et stof, der virker i dyr, kan det ofte ikke overføres på mennesker. Men det er desværre stadig sådan, at alle andre modeller stadig er langt dårligere til at forudsige noget om mennesker. Forhåbentlig vil en øget, helt basal viden om celler og netværk i fremtiden kunne kombineres med kunstig intelligens til at lave forbedrede – og dyre-fri – forudsigelser om, hvordan sygdomme kan kureres.

Jeg ville ønske at jeg kunne svare ja. Vi er nogle gange til konference med familier, hvor et barn har en fejl i fx en ionpumpe; det er meget sjældne sygdomme, men det er ekstremt hårdt for de ramte familier. Hjemmene kan på det nærmeste blive til hospitaler, så spørgsmålet til disse konferencer er jo, hvad der er af behandlingsmuligheder. Det bliver der arbejdet rigtig meget på, og det bedste bud er, at vi får en form for genterapi, men vi er nok desværre ret langt fra at kunne gøre det effektivt. Selv hvis vi kan ændre i nogle nerveceller, så er det jo alle nervecellerne i hjernen, der er påvirkede af mutationen. Med en virus kan vi i princippet korrigere for mutationen, men det vil højest være i 10% af cellerne, og det er så eksperimentelt, at vi ikke er nået til mennesker endnu. Se også spg. 65.

Evolutionært ser alle celler ud på samme måde indeni: de har en lille smule natrium og klorid, og de har meget kalium. De allerførste celler har ikke haft en effektiv membran til afskærmning, så for dem har der ikke været så stor forskel på ude og inde. Det man må forstille sig er, at nutidens celler simpelthen er en kopi, hele vejen gennem evolutionen, af hvordan det så ud, der hvor livet opstod. Ude i havene har vi meget natrium, omkring 400 millimolær, og ikke ret meget kalium, så det er nok ikke i havet at den allerførste celle er opstået, men i en lille vandpyt, hvor der netop var meget kalium og lidt natrium.

Man bruger typisk virusser. Når vi har et gen, bliver en del af det oversat til mRNA, og den sekvens, der sidder lige før, bestemmer i hvilken celle det bliver udtrykt. Vi kan derfor bestemme, præcist hvilken slags celle, der skal udtrykke et bestemt mRNA, ved at kode for det i virussen. Alternativt kan man lave en mus der er avlet fra starten til at have lyssensoren indsat.

Det, der er udbredt, er den genetiske variant, der påvirker en bestemt klorid-kanal. Genetiske varianter kan få lokale udbredelser – ligesom fx laktose-tolerans. Se spg. 29.

Sygdommen hedder myotonia congenita https://en.wikipedia.org/wiki/Myotonia_congenita - se også spg. 28.

Se spg. 28 og 29

Se spg. 28 og 29

Med den nye teknologi mener du nok det med at kunne slukke og tænde nerveceller specifikt med lys. Og nej, jeg ser ikke umiddelbart, hvordan det skulle kunne hjælpe i kræftbehandling.

Dette har mange forskere undersøgt nøje! Især fisk, der BÅDE kan være i saltvand og ferskvand har en stor udfordring. Og de løser det i høj grad ved at ændre på, hvordan deres Na,K-pumper virker. Her er en artikel om, hvordan laks klarer at skifte imellem salt- og ferskvand (desværre på engelsk) evolutionnews.org/2015/08/how_salmon_adju/

Jeg vil klart fraråde nogen helt at undgå salt i en måned. Kroppen ville begynde at udskille mindre salt, men det ville give en række andre problemer. Mit gæt ville være, at nyrerne var dem, der først fik det svært. Se også spg. 19.

Altså om der er sommerfugle, der snupper havleguanens salt? Jeg vil ikke tro det, da salt nok er nemt tilgængeligt, også for sommerfuglene, der, hvor der er havleguaner. (Prøv at lave en billedsøgning på lachryphagy – det ser så vildt ud!)

Det kunne den meget vel, da der må ske en række fysiologiske påvirkninger, men jeg er ikke bekendt med studier af det.

Det er nerveceller i musens højre motorcortex, der har fået kanalen, som åbnes af lys. Højre side kontrollerer bevægelser i venstre side, så musen løber rundt i en cirkel imod urets retning. Du kan se den oprindelige artikel her www.jneurosci.org/content/27/52/14231.long

Det første forsøg blev faktisk publiceret lidt tidligere i år! Her blev de lyssensitive kanaler indsat i øjnene hos en blind patient, og de så en delvis effekt www.nature.com/articles/s41591-021-01351-4

Alkohol er et af de stoffer, det er så svært at forstå til fulde(..), da der næsten altid er en effekt, når man undersøger det på forskellige proteiners funktion. Nogle studier finder, at alkohol hæmmer pumpen, og derfra har det været foreslået, at den manglende koordinationsevne ved kraftigt alkoholindtag kan skyldes hæmning af pumpen i lillehjernen https://www.science20.com/michael_forrest/the_neuroscience_reason_we_fall_over_when_drunk-155301 Det kunne også påvirke pumperne i fx nyrerne og dermed saltbalancen.

Koffein kan i rotter hæmme, hvor meget Na,K-pumpe, der er, men jeg tror ikke, det er undersøgt, om det har en (målbar) effekt i mennesker. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12060097/

Lakrids kan især påvirke kalium-balancen, her fx en rapport om en 15-årig der blev indlagt med svær hypokalæmi pga. lakridsindtag https://www.hindawi.com/journals/crin/2015/957583/ Og forslaget er netop, at det aktive stof i lakrids, glycyrrhetinic acid, påvirker steroid-balancen cortisol/aldosteron/cortison www.kidney-international.org/article/S0085-2538(15)54076-3/fulltext

Det er generelt intet problem at få dækket vores saltbehov, men hvis man godt kan lide tørret tang, er det helt sikkert et godt, klimavenligt valg at spise.

Pr. gram vil det mest effektive være at spise KCl. Jeg fandt denne oversigt over kalium-indholdet i forskellige fødevarer (den er rettet mod patienter med forhøjet kalium) https://www.med.umich.edu/1libr/Nutrition/PotassiumHandout.pdf

Kalium vil typisk være let for kroppen at optage, mens andre ioner som fx jern kan være sværere.

Jeg er ikke med på, hvad salt agitation dækker over?

Ja. Forurening med salt af vores ferskvand kan blive et problem. Her en artikel baseret på et videnskabeligt studie fra tidligere i år www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210421124541.htm

Opdagede man det overhovedet? Man kan sige at de der stenbukke, de ved det jo. Det har man altid haft.

Hvis der er problemer med salt-balancen, vil du i hvert fald have det dårligt, se også spg. 19-22.

Se spg. 19-22

Se spg. 19-22

Ja – og på mange forskellige måder. Nogle skal fx binde en bestemt ion for at kunne folde op i en bestemt tredimensionel struktur. Helt spektakulære er en lang række proteiner, der reguleres af kalciumkoncentrationen. Hvis der kommer mere kalcium, vil proteinet binde kalcium, så det får en ny struktur og dermed fx bliver aktivt. Se også spg. 109.

Se spg. 54

Magnesium-mangel kan give kramper, men kramper (fx efter svær belastning) tilskrives normalt natrium-ubalance www.sundhed.dk/borger/patienthaandbogen/knogler-muskler-og-led/sygdomme/sportsmedicin/muskelkrampe/

Der er en lang række ioner, som kroppens proteiner har brug for i små, men uundværlige mængder, fx kobber og jern. Men det er primært natrium, kalium, klorid og kalcium, der bruges til cellernes signalering – altså analogt til elektronerne i elektronisk udstyr.

Muskelkramper kan godt skyldes natrium ubalance, ja https://www.sundhed.dk/borger/patienthaandbogen/knogler-muskler-og-led/sygdomme/sportsmedicin/muskelkrampe/ (De væltende geders natrium-ubalance er indirekte, den skyldes klorid-ubalance)

Osmotisk balance er netop en helt essentiel faktor for cellerne! Hvis der ikke er balance, vil vand og opløste stoffer bevæges over cellemembranen for at genskabe balancen. Se også spg. 23, 74 og 79.

Generelt er der en lang række bedøvelsesmidler, som gør membranerne mere flydende, og den såkaldte Meyer-Overton regel siger, at jo mere fedtopløseligt et bedøvelsesmiddel er, jo mere potent er det. Denne regel blev formuleret for omkring 120 år siden, og den holder et vist stykke vej, men siden er der også kommet andre eksempler på bedøvelsesmidler. Se også spg. 15. Også andre typer medicin påvirker muligvis membranen. Vi arbejder faktisk selv for tiden med et særligt peptid, der måske kan bruges til at få medicin ind i celler – men som måske påvirker membranen generelt og dermed ion-balancen.

I forlængelse af spørgsmålet vil jeg lige nævne to ekstra ting:

-Det bedste eksempel på, hvordan du kan ødelægge en cellemembran, er sæbe: sæbe kan netop opløse fedt, og derfor er sæbe effektivt til at ødelægge fx virusser med en membran. Det yderste af vores hud består af nogle særlige lag af celler fyldt med keratin (corneocytter), der ikke kan gennemtrænges af sæbe, vand eller salt.

-En meget vigtig grund til, at mange potentielle lægemidler tidligere fejlede var, at de påvirkede kalium-kanaler i hjertet. Det har vist sig, at utroligt mange kemiske strukturer kan påvirke netop disse kanaler, så det er altid en af de første ting, man nu undersøger for et nyt, potentielt lægemiddel.

Se spg. 60

Det er et godt spørgsmål! Og jeg vægrer mig derfor ved at svare kategorisk. Det er så svært at lave den optimale, videnskabelige analyse af problemet, fordi vi ikke kan få et stort antal mennesker til at leve helt normalt, blot med et bestemt salt-indtag over mange år. Et meget højt saltindtag kan være problematisk, og nogle mennesker kan være genetisk disponerede for at reagere mere end andre, men for de fleste danskere ser saltindtaget ud til at være helt fint. Se evt. https://www.theguardian.com/science/2018/aug/09/salt-not-as-damaging-to-health-as-previously-thought-says-study Se også spg. 111 og 112

De udbredte neurologiske sygdomme som Alzheimers og Parkinsons er multifacetterede og meget svære at forstå. Jeg kender til meget tidlige studier, der ser på, om kalcium-niveauerne er påvirkede, og om de kan genoprettes, og det ser faktisk foreløbigt lovende ud. Se også spg. 64.

Jeg tror ikke, det er undersøgt. Jeg kan se, det har været foreslået at bruge pumpens aktivitet som en biomarker for type 2 diabetes (studiet finder lavere aktivitet), men det er tilsyneladende et dårligt belyst emne.

Nej, ikke umiddelbart. Men der er sikkert smarte kemikere og ingeniører, som også er inspireret af biologi til optimering af dialyseudstyr.

Det er nogle af de rigtigt svære, du nævner, og for dem tror jeg ikke, vi i dag har den viden og de teknikker, der skal til, men forhåbentlig er vi ikke alt for langt fra. Den medicinske forskning gør kæmpe fremskridt i disse år – særligt har mange kræftformer set en stor forbedring, men også hjerte-kar-sygdomme er betydeligt bedre kontrolleret i dag end for nogle årtier siden. Se også spg. 61.

Det er et rigtig spændende forslag, fordi Kaftrio netop til dels benytter stoffer, der hjælper et ’udfordret’ protein ud i cellemembranen. Det er mig bekendt ikke prøvet, men det er bestemt en mulighed, at en lignende tilgang kunne være brugbar for visse typer pumpe-mutationer!

Jeg kan svare omvendt; hvis du har fejl i natrium-kalium-pumpen, så er der meget stor risiko for, at du udvikler epilepsi, især hvis det er den der er udtrykt i alle celler, alfa1. Jeg mener, alle patienterne med fejl i alfa1 får epileptiske anfald, og en rigtig stor del af patienter med fejl i den nervespecifikke alfa3 gør også. Men epilepsi kan skyldes mange forskellige faktorer, og de færreste der har epilepsi vil have en fejl i natrium-kalium-pumpen.

ADHD og en række psykiatriske lidelser har vi endnu kun begrænset forståelse af. Der er tydeligvis genetiske faktorer, men sygdommene er komplicerede med mange komponenter, der spiller sammen. Dopamin- og evt serotonin-niveauer kan have betydning for ADHD, men genetiske studier og dyreforsøg har peget på, at også NMDA receptoren, som jeg omtalte, kan have en rolle for ADHD.

Det er jeg ked af at høre. Jeg tør ikke give lægemæssige anbefalinger, men hypokalæmi kan evt. behandles med indsprøjtning, hvis oral supplement ikke er tilstrækkeligt ifølge denne www.msdmanuals.com/home/hormonal-and-metabolic-disorders/electrolyte-balance/hypokalemia-low-level-of-potassium-in-the-blood

Kaliumklorid er (ligesom natriumklorid) meget let opløseligt, så en pille vil hurtigt opløses, når du spiser den. I forhold til hypokalæmi se referencen i spg. 68.

Det havde jeg ikke hørt om før. Haloterapi opfattes stadig som alternativ behandling, men der er fx et dansk studie, som finder, det kan være gavnligt for KOL-patienter https://www.omicsonline.org/open-access/salt-halo-therapy-and-saline-inhalation-administered-to-patients-with-chronic-obstructive-pulmonary-disease-a-pilot-study-2165-7386.1000185.php?aid=29935 Jeg tror dog, der skal en del flere videnskabeligt kontrollerede forsøg til, før det kan smide betegnelsen alternativ.

Det er en udbredt teori, at et højt indtag af natrium kan give forhøjet blodtryk. Ved at erstatte natrium med kalium skulle man kunne nedsætte sit natrium-indtag og dermed sænke blodtrykket. Se spg. 60, 111 og 112.

Jeg nævnte de mest gængse metoder til at se på proteinstrukturer, røntgenkrystallografi, cryoEM og nu med computerprogrammet alphafold. Se spg. 2. Med neutron-diffraktion bruger man i stedet en stråle af neutroner – teknikken er ikke så udbredt, men de fik udstyret i Sverige for måske fem år siden, og i artiklen har de (naturligvis) brugt det til at se på corona-virussens spike-protein (det der bruges i langt de fleste vacciner). Se også spg. 100. Neutron-diffraktion er især godt til at se fx hydrogener, som røntgen-stråling ikke er god til.

Umiddelbart nej, huden er godt konstrueret som barriere mod både vand og salt, da det yderste lag består af nogle særlige celler fyldt med keratin (corneocytter). Hvis du har et åbent sår, vil du kunne mærke, at saltkoncentrationen er højere i vandet end den fysiologiske koncentration, så det vil svie. Og hvis du er længe i vand, kan du godt få en påvirkning af huden, fx at du får rosinfingre og -tæer.

Ja, cellerne prøver altid at opretholde osmotisk balance, dvs. at koncentrationen samlet af opløste stoffer er bevaret. Hvis saltkoncentrationen udenfor fx bliver lidt højere end den indenfor, vil der løbe vand ud af cellerne. Til nogle forsøg er det helt kritisk, at cellerne ikke skrumper eller udvider sig, og så måler vi før eksperimentet, at vores saltopløsning har den helt rigtige osmolaritet.

Jeg var ikke bekendt med dette, før jeg læste dit spørgsmål, men jeg kan se i litteraturen, at ja, der er adskillige eksempler på, at patienter med mitokondrielle sygdomme også lider af (periodevis) hyponatriæmi, og at det kan være vigtigt for deres læge at være opmærksom på det.

Det er opløst i blodet, så ligesom der kommer salt med havvandet, hvis du graver en kanal på stranden.

Se spg. 4, 8 og 128.

Hvis jeg forstår dit spørgsmål rigtigt, så nej, Na,K-pumperne er meget specifikke for natrium og kalium. Men der findes en række andre pumper i membranerne, der kontrollerer alle mulige stoffer, der skal ind i og ud af cellen, og nogle af dem kan fx pumpe en lang række forskellige slags medicin.

Kartofler har ikke Na,K-pumper, men de har protonpumper. Planter burger nemlig proton/kalium-gradienter i stedet for natrium/kalium-gradienter. Og ja, du putter netop salt i kogevandet for at undgå, at grøntsager mister for mange salte. Hvis der ikke er osmotisk balance, afgiver/optager celler vand/salte for at nærme sig ligevægt. Se spg. 74, 93, 104 og 122.

Vi får dels en hel basal forståelse af, hvordan en forudsætning for alle dyrecellers funktion, nemlig natrium- og kaliumgradienterne, overhovedet bliver skabt – det er spændende mekanistisk, evolutionært og cellebiologisk. I de seneste år har den store udbredelse af genom-sekventering desuden betydet, at årsagen til en række forskellige sygdomme er fundet: fejl i pumpegener. Det har givet os en langt bedre forståelse af pumpernes fysiologiske betydning, og det er naturligvis håbet, at vi med bedre viden om, hvad der sker, hvis det går galt, også kan finde medicinske behandlinger for de berørte patienter.

Det har længe været velkendt, at pumpen reguleres af redox-tilstanden, og det menes, at en vigtig komponent ved fx hypoxi er, at Na,K-pumpens aktivitet påvirkes. Det menes også, at Na,K-pumpen omvendt påvirker dannelsen af de såkaldte reactive oxygen species, ROS’ser. Ved mange patologiske tilstande kan man således måle en påvirkning af Na,K-pumpen, men det er endnu ikke fuldt afklaret, hvordan sammenhængen er.

Se spg. 16.

Desværre nej. Se spg. 25 og 65. Det er også en mulighed, at nogle sygdoms-fremkaldende mutationer kan afhjælpes ved, at man får celler til at udtrykke mere af en rask pumpe, men det er endnu også langt fra en behandling.

Nej, det er en helt anden kategori af proteiner, der står for det.

Til en vis grad, jo. Men du kan godt nå så højt i koncentration af fx natrium, at cellerne ikke kan følge med, og fx udføres dødsstraf i USA med giftsprøjter, hvor der først gives bedøvelse, og dernæst indsprøjtes så meget kalium, at hjertet går i stå. Se også spg. 57 og henvisningerne der.

Fra mus kan vi forudsige, at mænd uden funktionel alfa4 vil være infertile. Man har i mus fjernet alfa4 og set, at deres sædceller nærmest ikke kan svømme. Men det er kun i sædceller, alfa4 er udtrykt og spiller en rolle, så en kvinde kan godt have to helt ikke-funktionelle gener for alfa4 uden at det har nogen effekt på hende. Dog: hvis hun får en dreng med en mand, der fx har en god og en dårlig kopi af alfa4, og drengen så får dårlige alfa4-gener fra både sin mor og sin far, så vil drengen blive infertil. Se også spg. 127.

De tilfælde, der er beskrevet hidtil af patienter med fejl i den ’almindelige’ Na,K-pumpe, altså den, der findes i alle celler, og ikke mindst i nyrerne, finder i nogle (men ikke alle) tilfælde hypomagnesia, altså forstyrret balance af magnesium. Men det er mig bekendt ikke rapporteret, at der er ændret kalium-balance. For et enkelt tilfælde af den pumpe, der især findes i muskler og i hjernens glia-celler, er det beskrevet, at en patient havde ændret kaliumbalance. Ang. hypokalæmi, se spg. 68 og 69.

Ionerne kan på forskellige måder bruges som energikilder og budbringere. Se spg. 94.

Se spg. 86 og 127

Ionkanalerne er helt fantastiske til at skelne mellem forskellige ioner. Ligesom en puttekasse, hvor den firkantede kun kan komme i det firkantede hul, og den runde kun i den runde.

Adenomerne kan fx føre til en overproduktion af aldosteron. Og ja, man undersøger for årsagen til det ved at måle niveauet af aldosteron plus niveauerne for renin og kalium.

Der kan være dårligere respons på medicinen.

Mange planteædere har problemer med at få tilstrækkeligt med salt, bl.a. fordi planter typisk kun indeholder lidt natrium, de bruger nemlig proton/kalium gradient og ikke som dyr natrium/kalium gradient. Du kan læse lidt mere og se det fantastiske klip her https://thekidshouldseethis.com/post/an-alpine-ibex-defies-gravity-to-lick-salt. Se også spg. 79, 104 og 122

Basalt set bruges de til at sende signaler og til at give energi til andre processer – så cellen bruger gradienterne af fx kalium og natrium lidt ligesom vi bruger strøm i stikkontakterne.

Den pumper ca. 100 gange i sekundet. Det lyder måske af meget, men i forhold til en pumpe, kan der igennem en kanal strømme sådan noget som 10.000.000 ioner pr sekund!

Igennem kalium-kanaler.

I Danmark testes der for mutationer (whole exome sequencing) ved fx uventet spædbarnsdød eller mistanke om genetisk sygdom.

Netop – i en godartet tumor kan der opstå lokale (såkaldte somatiske) mutationer. Det er altså kun i tumoren og ikke i alle kroppens celler.

Blodtrykket kan generelt kontrolleres godt med medicin, men det kan være en udfordring, hvis forhøjet blodtryk skyldes adenomer i binyrerne. Se også spg. 92.

Virusser er smarte! De kan bruge forskellige mekanismer – fx bruger den hærgende corona-virus sit spike-protein til at binde til vores receptor ACE2 og få cellen til at tage virussen ind.

Katten var kun ment som en metafor! (Men vi laver faktisk en del forsøg på mus ;-))

Mange proteiner udtrykkes mere eller mindre i løbet af livet, men et studie af Na,K-pumpe-mængden i muskler hos aktive ældre og yngre fandt ingen forskel www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2016.00316/full

Se spg. 25, 65 og 83

Det korte svar er nej, de har ikke Na,K-pumpe eller NMDA receptorer. Men de har nogle nært beslægtede pumper, der er opbygget på næsten samme måde som vores Na,K-pumpe, ’motoren’ inde i cellen, der kører på ATP er bygget på samme måde, og den trækker i den del af pumpen, der sidder i membranen, så ioner bliver flyttet. De har også masser af ion-kanaler, der udnytter ion-gradienterne. Se også spg. 79, 93, 122

Min interesse er i høj grad på det helt basale niveau: hvorfor har vi pumper? Hvordan virker de, rent mekanisk? Og hvad sker der – mekanisk for den enkelte pumpe og overordnet fysiologisk – hvis de ikke virker? Det er altså ikke umiddelbart med et sundhedsmæssigt fokus, men forhåbentlig vil vores indsigt bidrage til at udvikle behandlinger for de ekstremt hårdt ramte familier, der rammes af mutationer i generne.

Seltin indeholder kun omkring halvt så meget natrium som almindeligt salt (i stedet har det kalium og magnesium). Se også spg. 60, 111 og 112.

Netop dette er et problem, der tit kan udfordre os. I mennesker har vi ingen god måde at gøre det, da giftstofferne alle binder godt til alle subtyperne. Men i mus er det faktisk anderledes – deres alfa1 binder kun giftstofferne dårligt, så man kan måle meget præcist på alfa1 ved at sammenligne pumpningen med en smule giftstof (så er alfa2 og alfa3 sat ud af spil) og med meget giftstof (så er de alle tre sat ud af spil).

En receptor er et protein, der bliver påvirket af at binde sin ligand. Liganden er et signalstof, det kan fx være insulin (et lille peptid) eller glutamat (et kemisk stof). Der er receptorer i cellemembranen (fx insulinreceptor og glutamatreceptor) og andre slags inde i cellen, fx androgenreceptoren omtalt i spg. 121.

Jeg er ikke helt sikker på, hvad der menes. Men overordnet fungerer muskler især ved, at koncentrationen i kalciumioner stiger og falder. Stigningen genkendes af bestemte proteiner, som ændrer konformation og derved får musklen til at trække sig sammen, og faldet gør, at proteinerne igen frigiver kalcium og ændrer konformationen tilbage.

Cellerne signalerer i høj grad med ioner, især natrium, klorid, kalium og kalcium. Der er også lang, lang række andre stoffer, der påvirker, hvordan nerveceller kommunikerer, og det er generelt samspillet af ioner, signalstoffer og peptider, der giver signaleringen.

Anbefalingerne fra WHO og Dansk Hjerteforening ligger på højst 5-7 gram om dagen, og de fleste spiser nok omkring 10 gram. Ud fra det studie*, jeg nævnte, ser det ikke ud til at påvirke en befolknings middellevetid negativt at spise mere salt, men som nævnt er det utroligt svært at undersøge. Hvis du har eller er i fare for at få forhøjet blodtryk, vil en læge med stor sandsynlighed anbefale dig at minimere dit saltindtag, men hvis det ikke er tilfældet, er det du gør nu sikkert fint. Se også spg. 60 og 112.

academic.oup.com/eurheartj/article/42/21/2103/6044174

Det vi så ud fra studierne var, at det var fint nok at spise omkring 10 gram om dagen. Men jeg har set et studie, hvor de på et hospital skulle redde en 19-årig dreng, som var blevet udfordret af sine venner til at drikke en liter soja. Han var lige ved at dø, og det var kun fordi de fik sprøjtet en masse vand ind i ham at han overlevede. Så en liter soja er i hvert fald for meget. Se også spg. 60 og 111.

Jeg kan ikke umiddelbart i litteraturen finde, om det er undersøgt på det overordnede fysiologiske niveau. På celleniveau påvirker stofferne i hvert fald signaleringen – det er ikke fuldt afklaret hvordan, men for begge stoffer er der studier, der viser, de kan ændre dopamin-balancen.

Ecstacy kan muligvis påvirke NMDA receptorerne, men dens primære virkningsmekanisme menes at være på serotonin-transporten. Stoffer, der virker på serotonin-systemet, påvirker typisk også dopamin- og nor-adrenalin-systemerne, og det er også sandsynligt, ecstacy gør det.

Nej, ikke umiddelbart eller direkte.

Hvis spørgsmålet er i forhold til den overordnede fysiologiske saltbalance og hukommelse, tror jeg ikke, det er undersøgt. Men på cellulært niveau er nærmest alle de processer, der gør hukommelse muligt, en direkte eller indirekte konsekvens af ioner, der løber ud og ind af cellen.

Siden 2009.

Jeg valgte i første omgang studiet, fordi jeg var glad for al naturvidenskab, matematik, kemi og fysik, og jeg tænkte, dette var den bredeste indgangsvinkel. Det er så utroligt spændende at prøve at forstå, hvordan livet virker, hvordan nogle relativt få grundstoffer kan danne molekyler og celler og organismer, der kan spise sollys og leve på havets bund og udvikle live-streaming fra Aarhus til Køge. Og så er molekylærbiologien virkeligt et felt, der forandrer liv (jf. vaccineudviklingen), og hvor der hele tiden udvikles nye teknikker, som gør os i stand til at stille nye spørgsmål om, hvordan livet er opbygget og virker.

Vi har tre hovedemner: hvordan reguleres NMDA-receptoren af sine ustrukturerede haler? Hvorfor er der én specifik mutation i nervecellernes Na,K-pumpe, der forårsager blind-døvhed? Og endelig: hvordan kan et lille, meget positivt ladet protein-fragment være i stand til at passere cellens membran? Det sidste kom jeg ikke ind på i foredraget, men det er en metode, som adskillige medikamenter under udvikling benytter.

Lige præcis. Lithium minder kemisk set meget om natrium og kalium, den er blot lidt mindre. Måske er det derfor, den påvirker så mange forskellige systemer – der har ikke for proteiner været nogen grund til at kunne skelne mellem fx lithium og natrium, da vi normalt ikke indtager lithium. Na,K-pumpen kan fx køre på rent lithium – lithium kan altså både bindes som natrium og kalium, mens pumpen skelner ekstremt stærkt imellem natrium og kalium. Man kan således måle effekter på enkelte proteiner, og man kan også i hjernen måle, at højere systemer påvirkes – en lang række signalstoffer ændres ved lithium-indtag, dermed påvirkes nervecellernes kommunikation, og det kan ændre på kredsløb.

Testosteron er et signaleringsmolekyle, og der sidder en bestemt receptor for det inde i cellen kaldet androgenreceptoren. Hvis androgenreceptoren binder testosteron, bevæger den sig ind i kernen, hvor den kan påvirke, hvilke gener, der udtrykkes. Se også spg. 108. Derudover kan testosteron sikkert påvirke andre former for signalering.

Ja! Især mange planter* har udviklet meget effektive hæmmere af pumpen – det er fx det, der gør fingerbølplanter og liljekonvaller giftige. Så lærer dyr (som jo er helt afhængige af deres Na,K-pumper) hurtigt at undgå at spise de planter. Hæmmerne er meget effektive, og for stort indtag kan medføre døden.

*Der findes også dyr, der har pumpe-hæmmere, men især for planterne er det en smart metode, da planter bruger proton/kalium gradienter og ikke natrium/kalium gradienter, så de har ikke selv Na,K-pumper

Teorien er, at alkohol er dehydrerende, så du har tisset meget, mens du drak. Det bedste er derfor nok at tage et stort glas vand med chipsene, så du får både vand og salt.

Se spg. 123

Se spg. 123

Se spg. 25

Alfa4 er en Na,K-pumpe, der kun udtrykkes i sædcellerne. Sædcellerne er helt utroligt specialiserede og har en lang række proteiner, der kun udtrykkes der. Der er et helt særligt selektionspres på de sædcelle-specifikke gener, og det er generelt, at de ser ud til at udvikle sig særligt hurtigt. Alfa4 fra forskellige dyr er da også langt mere forskellige end de tre andre alfa’er er, og 4’eren er langt mere forskellig fra de andre tre, end de er indbyrdes. Se også spg. 86.

Hyperpolariseringen er et meget kortvarigt fænomen og skyldes ’overshoot’ af kalium – der er løbet lidt mere kalium ud end nødvendigt for hvilepotentialet. Na,K-pumpen genopretter balancen af ionerne ved at pumpe de natrium-ioner, der løb ind, ud – og de kalium-ioner, der løb ud, ind. For en celle, der er i hvile, er der mere åbne kalium-kanaler end natrium-kanaler, så membranpotentialet bestemmes overvejende af kaliums elektro-kemiske gradient, og da der er mest kalium indenfor, vil kalium gerne ud, og dermed bliver potentialet negativt. Na,K-pumpens netto udpumpning bidrager dog også lidt til dette negative potentiale, måske omkring 10 mV. Se også spg. 4 og 8.

Hvis det skyldes en akut forgiftning vil symptomerne være kvalme, opkast, hovedpine, forvirring (https://en.wikipedia.org/wiki/Digoxin_toxicity). Hvis det skyldes en genetisk fejl, vil det afhænge af, hvilken bestemt pumpe, der er påvirket, men generelt giver de genetiske fejl primært neurologiske symptomer. Se også spg. 9

https://www.cnrs.fr/en/artificial-ionic-neuron-tomorrows-electronic-memories