Hersenen van dode cellen bevrijden en nieuwe mensen creëren, hoe het wordt ontdekt

Hoewel duizenden nieuwe hersencellen, neuronen genoemd, elke dag in hersenen van volwassenen worden geproduceerd, overleeft maar een klein deel van hen. De cellen die sterven, worden geconsumeerd door straatvretercellen die fagocyten worden genoemd. Onderzoekers hebben niet volledig begrepen hoe dit proces werkt, welke fagocyten uniek zijn voor de hersenen en hoe de verwijdering van dode neuronen de creatie van nieuwe neuronen beïnvloedt, tot nu toe.
Tijdens de volwassenheid houdt neurogenese, of de ontwikkeling van nieuwe neuronen, grotendeels op in de meeste delen van de hersenen. Toch is er in twee gebieden van de hersenen een sterke aanwijzing dat er op substantiële wijze nieuwe aantallen neuronen worden aangemaakt (in de hippocampus, een deel van de hersenen dat betrokken is bij het vormen, organiseren en opslaan van geheugen, en de bulbus olfactorius, betrokken bij de perceptie van geuren).
Onderzoekers van het UVA Health System hebben een belangrijke ontdekking gedaan in het begrijpen van dit complexe proces, dat wetenschappers kan helpen nieuwe therapieën te creëren om neurogenese in het volwassen brein te bevorderen en de functie ervan te herstellen bij patiënten die lijden aan depressie, posttraumatische stressstoornis en andere mentale problemen. aandoeningen, waarbij neurogenese bij volwassenen is verminderd.
Gepubliceerd online 31 juli 2011, de ontdekkingen werden geleid door twee UVA-onderzoekers - Jonathan Kipnis, PhD, universitair hoofddocent neurowetenschappen, en Kodi S. Ravichandran, PhD, voorzitter van de UVA-afdeling Microbiologie en directeur van het UVA-centrum voor celvrijmaking is te vinden in het tijdschrift Nature Cell Biology.
De eerste auteur van dit rapport was Zhenjie Lu, PhD, die actief was in het combineren van de methodologieën in het Kipnis-lab (dat zich concentreert op basismechanismen die ten grondslag liggen aan neurologische aandoeningen) en het Ravichandran-lab (dat zich concentreert op celklaring) om volwassen neurogenese aan te pakken via een combinatie van in vivo onderzoek bij normale en genetisch veranderde muizen en ex vivo onderzoek met behulp van neuronale culturen.
UVA-wetenschappers ontdekten dat bepaalde soorten voorlopercellen, de doublecortin (DCX) - positieve neuronale progenitors (of "pasgeboren neuronen"), een dubbele rol spelen in de regulatie van de schepping en eliminatie van nieuwe neuronen. Bij het aanvullen van speciale cellen en het in stand houden van bloed, huid en darmweefsel, werken voorlopercellen meestal als een reparatiesysteem voor het lichaam. Deze nieuwe bevinding benadrukt het vermogen van deze cellen om elkaar op te schonen, wat uiteindelijk het regeneratieproces ten goede komt.
Kipnis legt uit:

"Onze studie levert het eerste bewijs dat DCX + cellen, naast hun functie als neuronvoorlopers in de hersenen, ook functioneren als fagocyten (scavenger-cellen) door hun overleden broeders op te ruimen - en dat dit proces nodig is om een ??continue generatie van nieuwe neuronen in de hersenen. "

Ravichandran zegt:

"Deze bevindingen verhogen de mogelijkheid dat dit nieuw ontdekte proces kan worden gemanipuleerd om de hersenen te verjongen door de toevoeging van nieuwe neuronen te reguleren."

Deze ontdekking kan ook een nieuw licht werpen op ons begrip van hoe het proces van volwassen neurogenese wordt gereguleerd in het gezonde brein, en op zijn beurt inzichten geven in zieke hersenen, waar volwassen neurogenese ernstig wordt geschaad, voegt Kipnis toe.
Kevin Lee, PhD, voorzitter van de afdeling Neuroscience en hoogleraar neurologische chirurgie zegt:

"De geboorte en dood van nieuwe neuronen in het volwassen brein zijn betrokken geweest bij voortdurend leren en geheugen.
De bevindingen van Kipnis, Ravichandran, Lu en medewerkers zijn fascinerend, omdat ze een nieuw proces beschrijven dat de productie en verwijdering van in volwassenen geboren neuronen reguleert. Dit vertegenwoordigt een belangrijke stap in de richting van het identificeren van mechanismen die kunnen worden gemanipuleerd om het aantal nieuwe neuronen in het volwassen brein te regelen. Het reguleren van nieuwe volwassen neuronen op deze manier zou een nieuwe weg kunnen openen voor het modificeren van elementaire cognitieve functies, inclusief leren. "

Geschreven door Grace Rattue