De hersenen bestaan uit twee grote families cellen: Neuronen en gliacellen. Tot nu toe tenminste, want een groep wetenschappers heeft een nieuw type ontdekt dat “enorme perspectieven biedt voor onderzoek” naar ziekten zoals Alzheimer en Parkinson.
De details van het nieuwe celtype zijn gepubliceerd in Nature in een studie die is gecoördineerd door onderzoekers van de Universiteit van Lausanne (Zwitserland).
Al zolang de neurowetenschappen bestaan, weten we dat de hersenen voornamelijk functioneren dankzij neuronen en hun vermogen om informatie snel te verwerken en door te geven via hun netwerken. Om ze bij deze taak te helpen, voeren gliacellen een reeks structurele, energetische en immunologische functies uit en stabiliseren ze fysiologische constanten.
Bij de nieuwe ontdekking, die ze “glutamaterge astrocyten” hebben genoemd, gaat het om een hybride cel die het midden houdt tussen neuronen en gliacellen. Sommige van de gliacellen die bekend staan als astrocyten omgeven synapsen, de contactpunten waar neurotransmitters vrijkomen om informatie tussen neuronen over te brengen.
Daarom vermoeden neurowetenschappers al lang dat astrocyten een actieve rol spelen in synaptische overdracht en betrokken zijn bij informatieverwerking, maar studies hebben tegenstrijdige resultaten opgeleverd.
Door een nieuw celtype te identificeren dat de kenmerken heeft van een astrocyt en de moleculaire machinerie tot expressie brengt die nodig is voor synaptische transmissie, heeft het team een einde gemaakt aan jarenlange controverse, aldus de Universiteit van Lausanne (UNIL) in een verklaring.
De implicaties van deze ontdekking strekken zich ook uit tot hersenziekten. Door zich te richten op glutamaterge astrocyten kon het team effecten aantonen op geheugenconsolidatie, maar ook verbanden waarnemen met ziekten zoals epilepsie, waarbij de aanvallen verergerden.
Het onderzoek toont aan dat dit nieuwe celtype ook een rol speelt bij het reguleren van hersencircuits die betrokken zijn bij bewegingscontrole en therapeutische doelen zou kunnen bieden voor de ziekte van Parkinson. Deze ontdekking “opent enorme onderzoeksperspectieven”, zegt Andrea Volterra van UNIL en hoofdauteur van het onderzoek.
Toekomstige studies “zullen de mogelijke beschermende rol van dit celtype tegen geheugenverlies bij de ziekte van Alzheimer onderzoeken, evenals de functie ervan in andere regio’s en ziektebeelden dan die welke hier zijn bestudeerd”, voegde ze eraan toe.
In hun studie zocht het team uit of deze hybride cellen functioneel zijn, wat betekent dat ze inderdaad glutamaat kunnen vrijgeven met een snelheid die vergelijkbaar is met synaptische transmissie, met behulp van een beeldvormingstechniek waarmee glutamaat uit blaasjes kan worden vrijgegeven in hersenweefsel en levende muizen. “We hebben een subset van astrocyten geïdentificeerd die reageren op selectieve stimuli met een snelle glutamaatafgifte die plaatsvindt in ruimtelijk afgebakende gebieden van deze cellen die lijken op synapsen”, aldus Volterra.
Ze hebben ook aangetoond dat dit cellen zijn die neuronale activiteit moduleren en neuronale communicatie en excitatie regelen,” zegt Roberta de Ceglia, eerste auteur van het onderzoek en senior wetenschapper bij UNIL. En zonder deze functionele machinerie toont het onderzoek aan dat langetermijnpotentiëring, een neuronaal proces dat betrokken is bij geheugenmechanismen, verandert en dat het geheugen van de muizen aangetast is.
Bron: Agentschappen
