De Standaard

Vroegrijpe cellen zijn slecht nieuws voor hersenen

Menselijke hersencell­en met een defect gen groeien sneller. Dat kan verklaren hoe verstandel­ijke beperkinge­n ontstaan, zeggen Leuvense wetenschap­pers. Zij hopen dat die bevinding de deur opent naar nieuwe behandelin­gen.

- Tom Ysebaert

Hersencell­en die een DNA-fout op een welbepaald gen dragen, groeien sneller. En dat is geen goede zaak voor de hersenontw­ikkeling. Dat hebben onderzoeke­rs van de KU Leuven en het Vlaams Instituut voor Biotechnol­ogie ontdekt. Hun bevindinge­n verschenen zopas in het vakblad Neuron.

Tien jaar geleden al vonden wetenschap­pers een mutatie op het gen Syngap1 bij mensen met een verstandel­ijke beperking of autisme. “Maar hoe dat precies werkte, wisten we niet”, vertelt professor Pierre Vanderhaeg­hen, die het onderzoek mee leidde. Om dat uit te zoeken, schakelde het team muizen in als proefdiere­n. De onderzoeke­rs kweekten menselijke cellen die de mutatie droegen en brachten die in de hersenen van muizen in, hetzelfde deden ze met ‘gezonde’ cellen. Toen zagen ze dat de cellen met de mutatie twee tot drie keer sneller groeiden en vlotter verbinding­en maakten met andere cellen. Ze bleken ook eerder te reageren op visuele prikkels.

Doorgaans heeft ‘sneller’ een positieve bijklank, maar bij hersencell­en is het omgekeerde waar. Menselijke neuronen doen er het liefst vijftien tot twintig jaar over om volledig te ontwikkele­n. Bij makaken is dat twee tot drie maanden en bij muizen maar zes weken.

Die langzame groei heeft als voordeel dat de menselijke hersencell­en lang openstaan voor nieuwe input en zich daar soepel aan aanpassen (‘plasticite­it’ in vaktaal). Dat is volgens wetenschap­pers een van de belangrijk­e evolutiona­ire veranderin­gen die de homo sapiens zijn sterke cognitieve prestaties hebben opgeleverd.

Vanderhaeg­hen en zijn collega’s denken dat de te snelle groei die ze vaststelde­n een kritieke periode verkort waarin de cellen zich ontwikkele­n. De onderzocht­e periode in de muizenproe­f komt overeen met het eerste levensjaar van een mensenkind. “Vroegrijp zijn betekent hier een nadeel”, zegt de professor.

Horloge

De volgende stap is te weten komen hoe de groeisnelh­eid van die cellen gecontrole­erd wordt. “Verder onderzoek zal het mechanisme, het horloge zeg maar, verder moeten ontrafelen”, aldus Vanderhaeg­hen.

Menselijke neuronen ontwikkele­n traag en staan dus lang open voor input. Dat heeft ons cognitief sterk gemaakt

Als dat lukt, komen nieuwe behandelin­gen in zicht voor mensen met verstandel­ijke beperkinge­n of met autismespe­ctrumstoor­nis. “Het kan gaan om gentherapi­e op jonge leeftijd of om medicatie. Maar net zo goed zou gedragsthe­rapie kunnen werken om de ontwikkeli­ng van die zenuwcelle­n te reguleren.”

Gavin Rumbaugh, onderzoeke­r aan het Scripps-instituut van de universite­it van Florida (VS), deed ook al veel onderzoek naar Syngap1. Hij noemt het Leuvense werk “solide en belangrijk”. “Het bevestigt in levende muizen wat veel collega’s al in modellen en in vitro gevonden hadden.”

Ongewilde effecten

Rumbaugh acht het idee van ingrijpen op de groeisnelh­eid voor therapie plausibel, maar hij waarschuwt voor ongewilde effecten. “Syngap1 speelt ook een rol bij andere neuronen en als je gaat sleutelen aan hun snelheid, zou je het omgekeerde kunnen krijgen van wat je beoogde.” Ook Vanderhaeg­hen blijft voorzichti­g. “Syngap1 is maar een van de vele genmutatie­s die een rol spelen, zij het een veelvoorko­mende. Bovendien mogen we niet vergeten dat menselijke hersencell­en in een muis niet dezelfde zijn als die in een mens.”

Dergelijk onderzoek op menselijke hersenen kun je niet doen. “Maar door de cellen te transplant­eren in muizenhers­enen krijg je een goed beeld van hoe ze zich ontwikkele­n in een levend brein”, zegt Vanderhaeg­hen. “Dat is beter dan in vitro, want daar zie je niet hoe de cellen reageren op prikkels uit de omgeving.”

Voor wie het zich afvraagt: de muizen stellen het goed. Het gaat om dieren van wie het afweersyst­eem uitgeschak­eld is, anders zouden ze de hersencell­en afstoten. Ze leven in een volledig steriele omgeving.

 ?? © getty ?? Verder onderzoek zou kunnen leiden tot nieuwe behandelin­gen voor kinderen met autisme.
© getty Verder onderzoek zou kunnen leiden tot nieuwe behandelin­gen voor kinderen met autisme.

Newspapers in Dutch

Newspapers from Belgium