Breinatlas toont verborgen immuuncellen mogelijk gelinkt aan hersenkwalen

Ons brein bevat behalve neuronen ook een verscheidenheid aan immuuncellen die belangrijk zijn voor een goede breinwerking. Een onderzoeksteam geleid door Dr. Kiavash Movahedi (VIB Centrum voor Inflammatieonderzoek, VUB) heeft een gedetailleerde atlas samengesteld van de hersencellen met een functie in het immuunsysteem. Deze atlas toont naast de grote diversiteit van immuuncellen in het brein (macrofagen), ook een bepaald type cellen (microglia) op plekken waar ze niet verwacht werden. Deze verborgen cellen lijken erg op de microglia die betrokken zijn bij hersenaandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer. Deze nieuwe inzichten zijn erg belangrijk om de rol van immuuncellen beter te begrijpen in zowel gezonde als ongezonde hersenen, en deze kennis kan mogelijk gebruikt worden voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingsmethoden voor hersenkwalen.

Immuuncellen in de hersenen

Immuuncellen in ons brein werden al een eeuw geleden ontdekt door de Spaanse wetenschapper Pío del Río-Hortega. De meerderheid van die cellen staan bekend als ‘microglia’. Deze staan in nauw contact met de neuronen – de ‘echte’ hersencellen – en zijn van groot belang voor goede breinwerking en ontwikkeling. Maar buiten de microglia bevinden zich nog verschillende andere typen immuuncellen in ons brein, waar nog weinig over bekend is.

Movahedi: “Hoewel microglia al redelijk goed bestudeerd zijn, blijven andere immuuncellen in het brein nog raadselachtig. We wilden deze cellen beter leren kennen omdat we denken dat ze wel eens een kritische rol kunnen spelen in het reguleren van ontstekingen en de immuniteit in de hersenen.”

Een kaart van genetische activiteit in cellen

Om de verscheidenheid van immuuncellen in het brein in kaart te brengen, vertrouwden de onderzoekers op een methode om de activiteit van genen te analyseren in duizenden individuele cellen. In totaal analyseerde het team meer dan 60.000 cellen. Die waren afkomstig van muizenhersenen, zowel van gezonde muizen als van muizen met een equivalent van de ziekte van Alzheimer en muizen met een foutje in het immuunsysteem.

Ziekte van Alzheimer bestrijden

“Onze resultaten tonen dat de verschijningsvorm van immuuncellen in het brein sterk kan variëren naargelang waar ze zich juist bevinden, wat suggereert dat ze vele functies kunnen vervullen,” zegt Hannah Van Hove, PhD student en eerste auteur van de studie. Een onverwachte ontdekking was de aanwezigheid van microglia aan de rand van de plexus choroideus, een netwerk van cellen in direct contact met de hersenvloeistof. Deze microglia vertoonden dezelfde activiteit als microglia die in contact gekomen zijn met giftige eiwitafzettingen, zoals het geval is in de ziekte van Alzheimer.

“De uitdaging is nu om de functies van deze nieuw ontdekte microglia te ontdekken en te begrijpen hoe dit in relatie staat tot de microglia activiteit bij hersenaandoeningen,” zegt Prof. Jo Van Ginderachter (VIB Centrum voor Inflammatieonderzoek, VUB), een immuniteitsexpert betrokken bij de studie. De onderzoekers willen nu meer leren over de signalen en omgevingsfactoren die aan de basis liggen van de verschillende vormen van brein-immuuncellen. Met deze kennis hopen ze strategieën te vinden die hen toelaten de functies van deze cellen te controleren. Volgens Movahedi: “Het wordt steeds duidelijker dat ontstekingsverschijnselen een centrale rol spelen in verschillende hersenaandoeningen, zeker bij de ziekte van Alzheimer. We denken dat een beter begrip van de immuuncellen in het brein een sleutel kan leveren voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingen.”

Bron: Vrije Universiteit Brussel