Reactieve zuurstofmoleculen, ook wel “vrije radicalen” genoemd, worden over het algemeen als schadelijk beschouwd. Maar zoals nu blijkt, beheersen ze cellulaire processen, die belangrijk zijn voor het aanpassingsvermogen van de hersenen – tenminste bij muizen. Onderzoekers van het Duitse Centrum voor Neurodegeneratieve Ziekten (DZNE) en het Centrum voor Regeneratieve Therapieën Dresden (CRTD) aan de TU Dresden publiceerden de bevindingen in het tijdschrift “Cell Stem Cell”.
De onderzoekers concentreerden zich op de “hippocampus”, een hersengebied dat wordt beschouwd als het controlecentrum voor leren en geheugen. Nieuwe zenuwcellen worden levenslang aangemaakt, zelfs op volwassen leeftijd. “Deze zogenaamde volwassen neurogenese helpt de hersenen om zich gedurende het hele leven aan te passen en te veranderen. Het gebeurt niet alleen bij muizen, maar ook bij mensen”, legt prof. Gerd Kempermann uit, spreker van de DZNE-site in Dresden en onderzoeksgroepleider bij de CRTD.
Een trigger voor neurogenese
Uit stamcellen komen nieuwe zenuwcellen tevoorschijn. “Deze voorlopercellen vormen een belangrijke basis voor neuroplasticiteit, zo noemen we het aanpassingsvermogen van de hersenen”, zegt de wetenschapper uit Dresden. Samen met collega’s heeft hij nu nieuwe inzichten opgedaan in de processen die ten grondslag liggen aan de vorming van nieuwe zenuwcellen. Het team kon bij muizen aantonen dat neurale stamcellen, in vergelijking met volwassen zenuwcellen, een hoge mate van vrije radicalen bevatten. “Dit geldt vooral wanneer de stamcellen zich in een slapende toestand bevinden, wat betekent dat ze niet delen en zich niet ontwikkelen tot zenuwcellen”, zegt prof. Kempermann. Actueel onderzoek toont aan dat een toename van de concentratie van de radicalen de stamcellen gereed maakt om zich te delen. “De zuurstofmoleculen werken als een schakelaar die neurogenese in gang zet.”
Vrije radicalen zijn afvalproducten van een normaal metabolisme. Cellulaire mechanismen zijn meestal aanwezig om ervoor te zorgen dat ze niet opstapelen. Dit komt doordat de reactieve zuurstofmoleculen oxidatieve stress veroorzaken. “Het is bekend dat te veel oxidatieve stress ongunstig is. Het kan zenuwbeschadiging veroorzaken en verouderingsprocessen in gang zetten”, legt prof. Kempermann uit. “Maar dit is natuurlijk maar één aspect en er is ook een goede kant aan vrije radicalen. Er zijn aanwijzingen hiervoor in andere contexten. Nieuw en verrassend is echter dat de stamcellen in onze hersenen niet alleen zo extreem tolereren. hoge niveaus van radicalen, maar gebruiken ze ook voor hun functie. ”
Gezond ouder worden
Radicale aaseters, ook wel bekend als “antioxidanten”, gaan oxidatieve stress tegen. Dergelijke stoffen worden dan ook beschouwd als belangrijke componenten van een gezonde voeding. Ze zijn te vinden in fruit en groenten. “Het positieve effect van antioxidanten is bewezen en wordt niet in twijfel getrokken door ons onderzoek. We moeten ook voorzichtig zijn met het trekken van conclusies voor mensen op basis van puur laboratoriumonderzoek”, benadrukt Kempermann. “En toch suggereren onze resultaten in ieder geval dat vrije radicalen niet fundamenteel slecht zijn voor de hersenen. In feite zijn ze hoogstwaarschijnlijk belangrijk voor de hersenen om zich gedurende het hele leven aan te passen en om op een gezonde manier ouder te worden.”
Links
http://doi.org/10.1016/j.stem.2020.10.019