Wetenschappers hebben de voorlopercellen van nieuwe neuronen in het geheugencentrum van het volwassen brein gevonden.

Nieuwe lichaamscellen ontstaan door celdeling. Bekende voorbeelden zijn de huid, die zichzelf elke 30 dagen vernieuwt, en rode bloedcellen, die zo’n 120 dagen meegaan voordat ze worden vervangen. In vrijwel elk weefsel en orgaan vindt voortdurend celvorming plaats.

Lange tijd dacht men echter dat het brein de uitzondering op die regel was: zodra het eenmaal volgroeid was, zou het geen nieuwe cellen meer aanmaken. Dat er wel degelijk sprake is van neurogenese in het volwassen brein begint pas de laatste jaren mondjesmaat duidelijk te worden. En nu komen neurowetenschappers van het Karolinska-Instituut in Zweden, onder leiding van Jonas Frisén, met het meest overtuigende bewijs, gepubliceerd in Science.

Lees ook:

• Wat doen ‘vermoeide’ neuronen met ons gevoel voor tijd?
• Geheugenverlies in muizen hersteld
• Hoe krijg je een supergeheugen?

Wel of niet

Het team van Frisén constateerde met DNA-onderzoek in 2013 al dat sommige zenuwcellen in volwassen hersenen nieuwer zijn dan anderen. Maar de precieze omvang van deze neurogenese was niet bekend. Andere onderzoeken leken sindsdien hetzelfde aan te tonen, maar er waren ook studies die juist géén celvorming vonden.

Nu lijken de laatste twijfels te zijn weggenomen. De huidige onderzoekers vonden namelijk de zogenoemde neuronale progenitorcellen. Dat zijn de voorlopercellen waaruit neuronen daadwerkelijk ontstaan. Bovendien zijn er nog jongere cellen, namelijk proliferende cellen, gevonden.

Geheugenvorming

Frisén en collega’s gebruikten verschillende geavanceerde technieken om het gedoneerde hersenweefsel van overleden mensen tussen de 0 en 78 jaar te onderzoeken. Aan de hand van de genactiviteit en de eigenschappen die de cellen vertoonden, konden de onderzoeker met hulp van AI het proces van neurogenese nagaan.

Door de cellen te labelen kon het team bovendien ook onder de microscoop zien waar de progenitor- en proliferende cellen zich bevonden. Namelijk in de gyrus dentatus. Dat is een gebiedje in de hippocampus dat belangrijk is voor geheugenvorming, leren en cognitieve flexibiliteit.

Overtuigend bewijs

Verder zagen de onderzoekers dat de gevonden progenitorcellen sterk leken op die van muizen, varkens en apen. Ook interessant was dat er grote variatie was in het aantal voorlopercellen. Sommige mensen bleken er veel van te hebben, anderen bijna geen. Dit geeft volgens Frisén aan hoe het brein verandert gedurende het leven.

Is nu op overtuigende wijze aangetoond dat celvorming inderdaad plaatsvindt in het volwassen brein? Ja, zegt neurogenese-expert Paul Lucassen van de Universiteit van Amsterdam. “Er was enige discussie nadat in 2018 een studie in Nature verscheen waarin de onderzoekers geen jonge cellen konden vinden. Kort daarop volgden twee andere die ze wel vonden. Hoe zat dat nu?”

Het bleek dat bij dat eerste onderzoek erg laat na de dood is gekeken naar neurogenese, vervolgt Lucassen. “De eiwitten waar ze naar keken waren toen al grotendeels afgebroken. Ook was er niets bekend over de patiënten in deze studie. Het was wachten op beter weefsel en een nieuwe techniek, waarmee DNA-expressieprofielen van jonge cellen konden worden gemaakt.”

Variaties verklaren

Dat is nu dus gebeurd. “Frisén en collega’s tonen niet alleen de aanwezigheid van de neuronale progenitorcellen aan maar ook van de nog jongere, proliferende cellen”, zegt Lucassen. “Daarmee is nu het hele traject van neurogenese, van de allereerste stamcellen tot jonge neuronen, in kaart gebracht.”

Wel vindt hij dat de informatie over het patiëntmateriaal in de studie nog erg beperkt is. “We weten er weinig van, wat juist wel interessant zou zijn. Meer gegevens over bijvoorbeeld medicijngebruik of de (ziekte)geschiedenis zou de gevonden variaties kunnen helpen verklaren.”

Nieuwe behandeling

Dat dezelfde voorlopercellen ook in andere diersoorten zijn gevonden noemt Lucassen ook intrigerend. “Want als ze zijn behouden tijdens de evolutie, is het waarschijnlijk dat dat proces een belangrijke rol heeft gespeeld in de functie van het brein.”

Er zijn dus mechanismen in de hersenen aanwezig die neurogenese mogelijk maken. “Het beter begrijpen van de moleculaire achtergrond daarvan kan zeer waardevol zijn voor het in de toekomst gecontroleerd kunnen aanzwengelen van het proces”, geeft Lucassen aan. “Dat kan dan mogelijk een nieuwe behandelingsstrategie vormen voor ziekten waarbij hersencellen beschadigd raken of verdwenen zijn, zoals bij de ziekte van Alzheimer of parkinson.”

Bronnen: Science, Karolinska Institutet via EurekAlert!

Beeld: Billy Benavides/neusenz.com

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!