Bruskens vakre reisverk

Ved å studere brusken under mikroskop håpar forskarane å gjere leddoperasjonar overflødige i framtida.

– Det er det som er så utruleg, når du er ute og spring har du to beinflater som støyter mot kvarandre, og viss du slår deg litt på skinnleggen kjenner du jo at det gjer vondt når du slår på eit bein, fortel Magnus Lilledahl mens han bøyer seg og slår ei hand mot leggen under dongeribuksa.

– Men oppå beinflata ligg brusken som fordeler krafta på heile flata, noko som gjer at det er både sterkt og friksjonsfritt.

Vi er på eit kontor på NTNU med vindauge som vender ut mot eit glaskledd atrium som strekker seg over fleire etasjar. I ein stol sit Magnus Lilledahl, ein høg ung fysikar som har spesialisert seg på biletdiagnostisering av brusk.

I dag er det ein aukande tendens til sjukdommar som angrip brusken, fordi folk blir eldre og tyngre og fordi vi sit meir stille. Lilledahls bilete hjelper legar i behandling av pasientar med sjukommar som angrip brusken (sjå faktaboks om artrose).

I tillegg til å gi større innsikt, er bileta av brusk også overraskande vakre å sjå på.

Fleire får brusksjukdommar

Magnus Lilledahl

Magnus Lilledahl med ein vevsprøve av brusk.

Foto: Unni Eikeseth, NRK

Tidleg i livet, mens vi enno er foster i mors mage, er heile skjelettet vårt bygd av brusk. Men i løpet av svangerskapet blir det meste av brusken erstatta med det hardare skjelettmaterialet bein.

Mange trur at vi berre har brusk i nasen, men vi finn brusk i alle ledd i kroppen, samt på enden av ribbeina, i øyret, i strupehovudet, i luftrøyret og i bronkiane.

Mens bein er hardt og sterkt, og kan brekke, er brusk meir fleksibelt og motstandsdyktig og dannar altså ei viktig flate mellom beina i ledda våre.

Bombarderer med laserlys

Prøvar av bruskvev

Ei samling vevsprøvar av brusk, klare til å bli studert under mikroskopet.

Foto: Unni Eikeseth, NRK

Lilledahl går nedover ein korridor, rundt ein sving, og opnar ei dør med to runde vindauge inn til eit lite, mørkt rom.

Når lyset blir slått på, avslører det eit lite laboratorium med kvite veggar og eit digert instrument.

Instrumentet er eit konfokalt lasermikroskop. I staden for å nytte synleg lys,som i eit vanleg mikroskop, bombarderer det tynne bruskprøvar med ulike laserlys. Mikroskopet gir forskarane unik innsikt i bruskens samansetning og oppbygging.

– Gjennom desse røyra går laserstrålane, fortel Lilledahl.

Gjennomsiktige glasrøyr går frå laserane til mikroskopet via svarte boksar. Varselsplakatar fortel at ein ikkje må røre utstyret som er montert saman med skruar og tvingar i nøyaktige vinklar.

Kan føre til meir skånsom behandling

Brusk

Kollagenfibre i brusk. Dei raude flekkane er bruskceller som forsyner brusken med nytt kollagen når den blir slitt.

Foto: Magnus Lilledahl, NTNU

Lilledahl og hans kollegaer arbeider med å karakterisere korleis bruskvevet endrar seg i ulike sjukdomsprosessar.

Håpet er at det vil gjere behandlande legar i stand til å forutseie korleis sjukommen vil utvikle seg 5-10 år fram i tid slik at dei kan avgjere om det vil vere best å skifte ledd, gi medisin eller anna behandling.

Pasientar med brusksjukdommar kan få sprøyta tilbake ny brusk frå eigne bruskceller eller stamceller som har blitt dyrka i laboratoriet. Men forskarane ser at det ikkje er alltid at cellene ein sprøyter inn igjen gir dei riktige fiberbuntane.

Dei ønskjer derfor å bruke biletteknikken til å forstå når det fungerer og når det ikkje fungerer.

Når ein forstår det, kan prosessen endrast til å få meir fiberdanning når dei putter cellene tilbake i pasienten.

Håpet er at pasientar med leddgikt i framtida skal sleppe operasjonar der heile ledd må byttast ut, med dertil mindre sjanse for komplikasjonar.

Usynleg stråle

Konfokalt lasermikroskop på NTNU

Laserstrålar går gjennom gjennomsiktige røyr fram til mikroskopet.

Foto: Unni Eikeseth, NRK

Ein summande lyd er alt som avslører at lasermikroskopet er i arbeid. No er laserlyset i ferd med å bombardere den tynne vevsprøven som er klemt fast mellom to tynne glasplater og festa i mikroskopet.

Sjølv om glasrøyra ser fullstendig tomme ut, utan den karakteristiske tynne laserstrålen som ein kjenner frå filmar og TV-seriar, går det verkeleg lasarstrålar inne i røyra.

Magnus Lilledahl

Magnus Lilledahl justerer laserstrålen.

Foto: Unni Eikeseth, NRK

– Strålen er usynleg for vårt auge fordi lyset er i eit frekvensområde som auget vårt ikkje oppfattar, fortel fysikaren.

Lilledahl held fokus på ein skjerm som er plassert ved sidan av lasermikroskopet. Her kjem det sakte fram eit bilete danna av lyset som blir reflektert tilbake frå fibrar og celler.

Det viser seg at brusk har ei side som har vore skjult for oss. Gjennom lasermikroskopets linse kjem det fram at brusk med bruskceller kan framstå som eple på eit tre, strøymande lava og farga nonstop på mørk bakrunn.

Ikkje verst det, for eit materiale med eit så grått og kjedeleg namn som brusk.