Dopamine-makende zenuwcellen zijn misschien toch niet even schuldig aan de ziekte
Diep in het menselijk brein sterft een heel specifiek soort cel af tijdens de ziekte van Parkinson.
Voor het eerst hebben onderzoekers grote aantallen menselijke hersencellen in de substantia nigra gesorteerd in 10 verschillende typen. Slechts één is bijzonder kwetsbaar bij de ziekte van Parkinson, meldt het team op 5 mei Natuur Neurowetenschap. Het resultaat zou kunnen leiden tot een duidelijker beeld van hoe de ziekte van Parkinson vat krijgten misschien zelfs manieren om het te stoppen.
Het nieuwe onderzoek “gaat rechtstreeks naar de kern van de zaak”, zegt neurowetenschapper Raj Awatramani van de Northwestern University Feinberg School of Medicine in Chicago. Het lokaliseren van de hersencellen die bijzonder vatbaar lijken te zijn voor de verwoestende ziekte, is “de kracht van dit artikel”, zegt Awatramani, die niet bij het onderzoek betrokken was.
De ziekte van Parkinson steelt het vermogen van mensen om soepel te bewegen, waardoor evenwichtsproblemen, tremoren en stijfheid ontstaan. In de Verenigde Staten hebben naar schatting bijna 1 miljoen mensen Parkinson. Wetenschappers weten al tientallen jaren dat deze symptomen gepaard gaan met de dood van zenuwcellen in de substantia nigra. Neuronen produceren daar dopamine, een chemisch signaal dat onder meer betrokken is bij beweging (SN: 7/7/17).
Maar die dopamine-makende neuronen zijn niet allemaal even kwetsbaar bij Parkinson, zo blijkt.
“Dit leek een kans om … echt duidelijk te maken welke soorten cellen daadwerkelijk sterven bij de ziekte van Parkinson”, zegt Evan Macosko, een psychiater en neurowetenschapper in het Massachusetts General Hospital in Boston en het Broad Institute of MIT en Harvard.
Het lastige was dat dopamine-makende neuronen in de substantia nigra zeldzaam zijn. In steekproeven van postmortale hersenen, “konden we niet genoeg onderzoeken van [the cells] om echt een antwoord te krijgen”, zegt Macosko. Maar Abdulraouf Abdulraouf, een onderzoeker in het laboratorium van Macosko, leidde experimenten die deze cellen sorteerden, en bedacht een manier om selectief de celkernen uit de rest van de cellen in de substantia nigra te trekken. Die verrijking leidde uiteindelijk tot een overvloed aan kernen om te analyseren.
Door meer dan 15.000 kernen uit de hersenen van acht voorheen gezonde mensen te bestuderen, sorteerden de onderzoekers dopamine-makende cellen in de substantia nigra verder in 10 verschillende groepen. Elk van deze celgroepen werd gedefinieerd door een specifieke hersenlocatie en bepaalde combinaties van genen die actief waren.
Toen de onderzoekers keken naar substantia nigra-neuronen in de hersenen van mensen die stierven aan de ziekte van Parkinson of de gerelateerde Lewy body-dementie, merkte het team iets merkwaardigs op: een van deze 10 celtypen was drastisch verminderd.
Deze ontbrekende neuronen werden geïdentificeerd door hun locatie in het onderste deel van de substantia nigra en een actieve AGTR1 gen, vonden laboratoriumlid Tushar Kamath en collega’s. Men dacht dat dat gen gewoon een goede manier was om deze cellen te identificeren, zegt Macosko; onderzoekers weten niet of het gen een rol speelt in het lot van deze dopamine-makende cellen bij mensen.
De nieuwe bevinding wijst op manieren om de slopende ziekten misschien tegen te gaan. Wetenschappers zijn erop gebrand om de ontbrekende dopamine-makende neuronen in de hersenen van mensen met Parkinson te vervangen. De nieuwe studie laat zien hoe die cellen eruit zouden moeten zien, zegt Awatramani. “Als een bepaald subtype kwetsbaarder is bij de ziekte van Parkinson, is dat misschien degene die we moeten proberen te vervangen”, zegt hij.
Macosko zegt zelfs dat stamcelwetenschappers al contact hebben gehad om deze specifieke cellen te maken. “We hopen dat dit een wegwijzer is”, zegt Macosko.
Bij de nieuwe studie was slechts een klein aantal menselijke hersenen betrokken. In de toekomst hopen Macosko en zijn collega’s meer hersenen en meer delen van die hersenen te bestuderen. “We hebben met een relatief klein aantal mensen behoorlijk interessante inzichten kunnen krijgen”, zegt hij. “Als we grotere aantallen mensen met andere soorten ziekten bereiken, denk ik dat we veel zullen leren.”