Onderzoekers van het Baylor College of Medicine hebben ontdekt dat de hersenen al beschikken over een ingebouwd schoonmaakteam voor Alzheimer-plaques - het heeft alleen een beetje peptalk nodig. Het team ontdekte dat het verhogen van de niveaus van een eiwit genaamd Sox9 in astrocyten, de stervormige ondersteunende cellen van de hersenen, hen in staat stelt giftige amyloïde plaques op te ruimen terwijl het geheugen en denkvermogen behouden blijven in muismodellen van de ziekte van Alzheimer.
De studie, gepubliceerd in Nature Neuroscience, richt zich op astrocyten - cellen die, net als die ene vriend die zich nog herinnert waar iedereen geparkeerd staat, essentiële taken uitvoeren zoals het faciliteren van hersencommunicatie en geheugenopslag. Naarmate de hersenen ouder worden, ondergaan astrocyten functionele veranderingen; wat die veranderingen betekenen voor veroudering en neurodegeneratie was tot nu toe een mysterie.
Eerste auteur Dr. Dong-Joo Choi, die het onderzoek uitvoerde aan het Baylor's Center for Cell and Gene Therapy en Department of Neurosurgery (en nu assistent-professor is aan de University of Texas Health Science Center in Houston), legde uit dat astrocyten diverse taken uitvoeren die essentieel zijn voor de normale hersenfunctie. De onderzoekers richtten zich op Sox9 omdat het de activiteit van veel genen in verouderende astrocyten regelt, waardoor het een hoofdverdachte is in de leeftijdsgerelateerde vertraging van de hersenreiniging.
Het team manipuleerde de Sox9-expressie in muismodellen die al cognitieve stoornissen en amyloïde plaques hadden - een realistischer scenario dan testen voordat symptomen verschijnen, wat is alsof je een lekkend dak probeert te repareren terwijl de zon schijnt. Gedurende zes maanden volgden ze het vermogen van de muizen om bekende objecten en omgevingen te herkennen, en maten ze vervolgens de ophoping van plaques.
De resultaten waren duidelijk: lagere Sox9-niveaus leidden tot snellere plaque-opbouw en eenvoudigere astrocytstructuur; hogere Sox9-niveaus veranderden astrocyten in kleine stofzuigers, waardoor de plaque-verwijdering en structurele complexiteit verbeterden. Muizen met verhoogde Sox9 behielden een betere cognitieve functie, wat suggereert dat het activeren van het ondersteuningsteam van de hersenen mentale achteruitgang kan vertragen.
"We ontdekten dat het verhogen van Sox9-expressie ervoor zorgde dat astrocyten meer amyloïde plaques opnamen, waardoor ze uit de hersenen werden verwijderd als een stofzuiger," zei corresponderende auteur Dr. Benjamin Deneen, professor en voorzitter aan Baylor. "De meeste huidige behandelingen richten zich op neuronen of proberen plaquevorming te voorkomen. Deze studie suggereert dat het versterken van het natuurlijke vermogen van astrocyten om op te ruimen net zo belangrijk kan zijn."
De onderzoekers waarschuwen dat er meer werk nodig is om Sox9 in het menselijk brein in de loop van de tijd te begrijpen, maar de bevindingen openen de deur naar therapieën die astrocyten inzetten als een natuurlijke verdediging tegen neurodegeneratieve ziekten - in wezen krijgt de schoonmaakploeg van de hersenen opslag en beter materieel.
Aanvullende bijdragers van Baylor zijn Sanjana Murali, Wookbong Kwon, Junsung Woo, Eun-Ah Christine Song, Yeunjung Ko, Debo Sardar, Brittney Lozzi, Yi-Ting Cheng, Michael R. Williamson, Teng-Wei Huang, Kaitlyn Sanchez en Joanna Jankowsky. Het onderzoek werd ondersteund door subsidies van de National Institutes of Health en de David and Eula Wintermann Foundation, onder anderen.