Oorzaak ontdekt voor zuurstofgevoeligheid van het brein

Wetenschappers van het Maastricht UMC+ en de Universiteit Maastricht hebben ontdekt waarom het brein zo extreem gevoelig is voor zuurstoftekort, in tegenstelling tot andere lichaamsorganen. Tijdens zuurstoftekort (door bijvoorbeeld een herseninfarct) wordt een specifiek mechanisme actief dat schadelijke gevolgen heeft voor het brein. “Deze ontdekking lost een langlopend mysterie op”, zegt hoofdonderzoeker prof. dr. Harald Schmidt. De onderzoeksresultaten worden deze week gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

De impact van een herseninfarct

Een herseninfarct wordt veroorzaakt door een bloedpropje dat een ader in het brein afsluit. Daardoor worden delen van de hersenen niet meer voorzien van zuurstof. Om overlijden te voorkomen is het zaak om het bloedpropje zo spoedig mogelijk op te lossen met antistollings-medicatie of weg te halen via een katheter. Ondanks de snelheid van handelen krijgen patiënten die een infarct overleven vaak te maken met de gevolgen van al aangerichte schade. Denk aan verlamming, spraakstoornissen, vergeetachtigheid, et cetera.

Het desastreuze enzym NOX4

Eén specifiek enzym blijkt een cruciale rol te spelen tijdens een herseninfarct. Dit enzym draagt de naam NOX4 en wordt in verschillende organen en spieren aangemaakt op het moment dat een zuurstoftekort optreedt. Dit heeft in het lichaam verder weinig schadelijke gevolgen, op één uitzondering na. In het brein blijkt de aanmaak van NOX4 namelijk desastreus te zijn. Ten eerste zorgt het enzym indirect voor het afbreken van cellen uit de bloed-hersenbarrière. Deze natuurlijke scheidslijn beschermt het brein onder meer tegen infecties van buitenaf. Daarnaast triggert NOX4 een soort zelfvernietigingsmechanisme dat aanwezig is in hersencellen. Deze combinatie van effecten zorgt voor fysieke en mentale uitvalsverschijnselen. Wanneer het NOX4-enzym afwezig is blijken hersencellen en de bloed-hersenbarrière juist beschermd te zijn, zonder schadelijke gevolgen voor het brein.

Nieuwe behandelingen?

Deze fundamentele bevindingen openen nieuwe perspectieven om hersenschade tijdens een infarct mogelijk te voorkomen. “Dat een tekort aan zuurstof schade veroorzaakt aan het brein was al langer bekend, maar waarom precies was nooit duidelijk. De cruciale rol die het NOX4-enzym speelt, opent deuren naar nieuwe behandelmogelijkheden om de hersenen tijdens een infarct te beschermen.”

Bron: Maastricht UMC+.