U bent hier

Onze hersenen bevatten niet enkel neuronen, maar ook een verscheidenheid aan immuuncellen die essentieel zijn voor het goed functioneren van ons brein. Een team 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 illustreet niet enkel de grote diversiteit van immuuncellen in het brein (macrofagen), maar stond de onderzoekers ook toe om een bepaald type cellen, microglia, te vinden waar ze niet verwacht werden. Opzienbarend is dat deze ‘verborgen’ microglia erg lijken 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 hersenaandoeningen.

 

Immuuncellen in het brein

Immuuncellen in ons brein werden al een eeuw geleden ontdekt door de Spaanse wetenschapper Pío del Río-Hortega. De meerderheid van die cellen zijn gekend onder de naam ‘microglia’. Deze microglia staan in nauw contact met de neuronen – de ‘echte’ hersencellen – en zijn van groot belang voor de goede ontwikkeling en werking van onze hersenen. Maar buiten de microglia bevinden zich nog verschillende andere typen immuuncellen in ons brein, waar we nog veel niet van weten.

 

Dr. Kiavash Movahedi (VIB Centrum voor Inflammatieonderzoek, VUB): “Hoewel microglia reeds 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 duizenden cellen

Om de verscheidenheid van immuuncellen in het brein te ontsluieren, vertrouwden de onderzoekers op een methode om de activiteit van genen te analyseren in duizenden individuele cellen. In totaal analyseerden de wetenschappers meer dan 60 000 cellen op deze manier. Die cellen 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.

 

“De opkomst van single-cell RNA sequencing technologie heeft biologisch onderzoek echt naar het volgende level getild. We hadden het geluk te kunnen samenwerken met het team van prof. Yvan Saeys (VIB-UGent Centrum voor Inflammatieonderzoek), aangezien het analyseren van dergelijke grote hoeveelheden data erg moeilijk is en specifieke vaardigheden vraagt,” legt Movahedi uit.

 

 

De ziekte van Alzheimer bestrijden door cellen te controleren?

“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,” zeg 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.”

 

 

Vorige week rapporteerden onderzoekers van het VIB-KU Leuven Centrum voor Hersenonderzoek eveneens over de rol van microglia in de ziekte van Alzheimer, een duidelijk teken dat dit onderwerp de aandacht van wetenschappers trekt en een nieuwe impuls kan leveren in de bestrijding van deze aandoening. 

 

Publicatie
A single-cell atlas of mouse brain macrophages reveals unique transcriptional identities shaped by ontogeny and tissue environment, Movahedi et al., Nature Neuroscience 2019
Doi: 10.1038/s41593-019-0393-4.

 

Vragen
Een doorbraak in onderzoek betekent niet hetzelfde als een doorbraak in de geneeskunde. De verwezenlijkingen van VIB-onderzoekers kunnen de basis vormen voor nieuwe therapieën, maar het ontwikkelingstraject neemt nog jaren in beslag. Dit kan veel vragen oproepen. Daarom vragen we u om in uw reportage of artikel te verwijzen naar het e-mailadres dat VIB hiervoor ter beschikking stelt. Iedereen kan er met vragen omtrent dit en ander medisch gericht onderzoek terecht: patienteninfo@vib.be.

 

In de media: