Om toxische eiwitten sneller af te breken, kunnen immuuncellen in de hersenen samenwerken om netwerken te vormen wanneer dat nodig is. Dit blijkt uit een gezamenlijke studie van de Universiteit van Bonn, het Duitse Centrum voor Neurodegeneratieve Ziekten (DZNE) en het Institut François Jacob in Frankrijk. Bij bepaalde mutaties die de ziekte van Parkinson kunnen veroorzaken, is deze samenwerking echter verstoord. De bevindingen zijn gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift Cell.
Het eiwit alfa-synucleïne (afgekort aSyn) vervult belangrijke taken in de zenuwcellen van de hersenen. Maar onder bepaalde omstandigheden kunnen aSyn-moleculen samenklonteren en onoplosbare aggregaten vormen. Deze beschadigen de neuronen; ze worden bijvoorbeeld typisch aangetroffen in de hersenen van mensen die lijden aan de ziekte van Parkinson of Lewy body dementie.
De immuuncellen van de hersenen, de microgliacellen, proberen daarom de aSyn-aggregaten af te breken en af te voeren. Dit proces is niet alleen tijdrovend; het kan er ook voor zorgen dat de microgliale cellen zelf vergaan. “We hebben nu een mechanisme geïdentificeerd dat beide problemen aanpakt”, legt prof. dr. Michael Heneka uit. De onderzoeker is directeur van de afdeling Neurodegeneratieve Ziekten en Geriatrische Psychiatrie van het Universitair Ziekenhuis Bonn en doet daar en bij de DNZE onderzoek naar neurodegeneratieve ziekten zoals Parkinson en Alzheimer.
Arbeidsverdeling voorkomt overbelasting
Het onderzoek suggereert dat microgliale cellen spontaan samen kunnen gaan om beter om te gaan met bedreigingen. Voor dit doel vormen ze buisachtige uitsteeksels die op naburige microgliale cellen aanmeren. Deze verbindingen worden vervolgens gebruikt om de aSyn-aggregaten te verdelen onder de partners in het netwerk. Zonder deze taakverdeling zouden individuele immuuncellen een groot deel van het afbraakwerk op zich moeten nemen en zouden ze overweldigd raken.
Door krachten te bundelen wordt dat voorkomen. De verbindingsbuizen hebben echter ook een ander doel: microgliacellen kunnen ze gebruiken om hun buren een boost te geven als ze te veel nood hebben of zelfs in levensgevaar zijn. “Ze sturen dan mitochondriën naar naburige cellen die bezig zijn de aggregaten af te breken”, legt Heneka’s collega Dr. Hannah Scheiblich uit. “Mitochondriën functioneren als kleine krachtcentrales, dus ze leveren extra energie aan de gestresste cellen.”
Bij bepaalde mutaties, die vaker voorkomen bij patiënten met de ziekte van Parkinson, is zowel het aSyn- als het mitochondriaal transport verstoord. Een vergelijkbare situatie geldt voor een andere ziekte waarbij de afbraak van aSyn wordt belemmerd: Lewy body dementie. Onderzoekers hebben bepaalde immuuncellen, de macrofagen, geïsoleerd uit bloedmonsters van getroffen individuen. Deze kunnen met behulp van specifieke regulerende moleculen worden omgezet in microglia-achtige cellen. “Deze konden in het lab nog netwerken vormen. Het transport van aSyn door de verbindingsbuizen werd echter ernstig belemmerd”, zegt Heneka, die ook lid is van het Cluster of Excellence Immunosensation2 en het transdisciplinaire onderzoeksgebied “Life & Health “.
Bevindingen kunnen nieuwe therapeutische perspectieven openen
Het feit dat microgliale cellen samen kunnen komen, was voorheen onbekend. “We hebben de deur geopend naar een vakgebied dat onderzoekers zeker nog vele jaren zal aanspreken”, benadrukt Heneka. Op middellange termijn kan dit ook nieuwe therapeutische perspectieven openen voor neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson of dementie.