Fik pris for at isolere natrium-kalium-pumpen

Næring skal ind, affald skal ud, væske skifter plads i en uendelighed. Det er en del af vores cellers liv. Der foregår en enorm transport af stoffer og væske over cellemembranerne. Allerhårdest går det til i kroppens renseanlæg, nyrerne.

Her filtreres 180 liter væske pr døgn. 179 liter recirkuleres og den sidste liter går bort som egentligt spildevand. Derfor er det her, man især har studeret, hvordan transporten egentlig foregår.

Studium blev dden 23. februar belønnet med Novo Nordisk Prisen, der i år er på 100.000 skattefri kroner plus en halv million til videnskabeligt brug.

Prisen deles mellem den svenske professor med.dr. Arvid Maunsbach fra Institut for medicinsk Cellebiologi ved Århus Universitet og professor dr.med. Peter Leth-Jørgensen fra August Krogh Institutet i København.

En af de helt centrale mekanismer i transportprocessen er den såkaldte natriumpumpe, der henter sin pumpekraft fra cellens brændstof, ATP, adenosintrifosfat. Pumpen spalter ATP og fører samtidig natriumjoner fra cellens indre og ud og kaliumjoner den modsatte vej. Det er svært, for det er mod strømmen. Koncentrationen af natrium er nemlig større udenfor cellen end indenfor. Der går altså natrium begge veje, men udad kræver det energi, altså en slags pumpe. Omvendt med kalium. Natrium-kalium transporten er samtidig transport af mad til cellerne i form af bl.a. proteiner, kulhydrater og vitaminer.

At der findes en natriumpumpe og at der i virkeligheden er tale om et arbejdende enzym, var en af de store medicinske opdagelser. Den blev gjort af den danske professor Jens Christian Skou i 1957. De to prismodtageres samarbejde bygger videre på dette arbejde. Det er f.eks. lykkedes dem som de første at udvinde og krystallisere enzymet, der kaldes Na,K-ATPase. Det består af ialt 1318 aminosyrer. Nogen binder ATP, andre natrium og kalium inde i cellemembranen. Enzymet er så stort, at det når tværs gennem cellemembranen.

Alle celler i kroppen har natriumpumper, men i en bestemt del af nyrerne er der særlig mange. Der kan være op til 50 millioner natriumpumper pr celle i nyrekanalerne, hvilket betyder, at hele cellemembranen næsten kun består af natriumpumper.

Til sammenligning har de røde blodceller kun brug for ca 300 natriumpumper pr celle.

Natriumpumpen transporterer tre natrium og to kalium for hvert ATP, der spaltes. Energiudnyttelsen er næsten 100 procent.

-Kunne vi bare forstå denne bioenergi til bunds, kunne vi måske lære af den, siger Peter Leth-Jørgensen i beretningen fra Novo Nordisk Fonden. For ham er det klart, at skal vi i ligevægt med naturen med hensyn til forbrug af energi, så må det ske efter en biologisk model.