Naar een herstel van neuronen
Na transplantatie van menselijke neuronen in de hersenen van muizen hebben Belgische vorsers vastgesteld dat die neuronen zich met hun eigen snelheid ontwikkelden en zeer precieze verbindingen vormden met de neuronen van de muizen. Die ontdekking opent nieuwe sporen voor de behandeling van hersenletsels en onderzoek bij neurodegeneratieve ziekten.
Om bijvoorbeeld hersenziektes te behandelen, moeten we een beter inzicht krijgen in de mechanismen die ten grondslag liggen aan de vorming van de hersencircuits. Daarom hebben de teams van prof. Vincent Bonin (Neuro-Electronics Research Flanders, KU Leuven en VIB) en prof. Pierre Vanderhaeghen (laboratorium voor neurofysiologie van de ULB) een nieuwe strategie uitgedokterd om zenuwcellen van humane cortex te vormen uitgaande van embryonale stamcellen. Ze hebben die cellen dan getransplanteerd in de hersenen van muizenjongen en hebben de ontwikkeling ervan in levende hersenen in real time gevolgd gedurende maanden. Ze hebben de essentiële fasen bij de vorming van humane corticale neuronen gevolgd met een hele rist technieken (gecombineerde neuronale tracering, elektrofysiologie, structurele en functionele in-vivobeeldvorming van de overgeplante cellen).
Zo hebben ze ontdekt dat de overgeplante cellen zich tegen dezelfde snelheid ontwikkelden als in menselijke hersenen: een rijping van meerdere maanden zoals typisch is voor menselijke neuronen. Na die periode bleken de humane neuronen in staat te zijn om te functioneren in de neuronale netwerken van de gastheer. Ze reageerden bijvoorbeeld op visuele prikkels uit de omgeving en ze reageerden anders naargelang van het type prikkel. Dat betekent dat de ontwikkeling van onze neuronen misschien een "interne klok" volgt ongeacht hun omgeving.
Deze studie levert een eerste bewijs van een echte integratie van jonge humane neuronen in een volwassen hersencircuit. Het model zou kunnen worden gebruikt om de problemen te ontrafelen die zouden optreden tijdens de rijping en de vorming van neuronale circuits en die ziektes zouden kunnen veroorzaken zoals intellectuele tekortkomingen.
"Dat zou erg belangrijk kunnen zijn met het oog op herstel van neuronen", concludeerde de neurowetenschapper Pierre Vanderhaeghen.
(referentie: Neuron, 21 november 2019, DOI: 10.1016/j.neuron.2019.10.002)