Decennialang werd de hersenen gezien als een immuunfort, afgesloten van de afweer van het lichaam. Nu hebben onderzoekers van Stanford ontdekt dat dit fort een wijd openstaande poort heeft: grote aantallen immuuncellen uit het bloed stromen vanaf middelbare leeftijd de menselijke hersenen binnen en veranderen in microglia, de eigen immuuncellen van de hersenen. De ontdekking, gepubliceerd in Nature, gooit een lang gekoesterde aanname omver dat het immuunsysteem van de hersenen gedurende het hele leven in isolatie werkt.
Een verrassende cellulaire invasie
De studie, geleid door Julia Belk, postdoctoraal onderzoeker in pathologie aan Stanford Medicine, en senior auteur Siddhartha Jaiswal, universitair hoofddocent pathologie, begon met een raadselachtige aanwijzing. In eerder werk analyseerde het team genetische gegevens van duizenden mensen, sommigen tientallen jaren gevolgd. Ze ontdekten dat mensen die bepaalde klonen van immuuncellen van gemuteerde bloedstamcellen droegen, veel minder kans hadden om de ziekte van Alzheimer te ontwikkelen. Dat riep een gedurfde vraag op: zouden deze ongebruikelijke cellen een wisselwerking met de hersenen kunnen hebben?
De onderzoekers vonden vervolgens bewijs dat sommige van die gemuteerde cellen de hersenen zelf konden binnendringen. Dit leidde tot een bredere vraag: komen immuuncellen uit het bloed routinematig de hersenen binnen naarmate mensen ouder worden? Het antwoord, zo ontdekten ze, is ja. De cellen ontstaan in het beenmerg, reizen door de bloedbaan en steken over naar hersenweefsel, waar ze de rol van microglia op zich nemen.
Waarom dit belangrijk is voor hersenveroudering
De bevinding daagt de traditionele opvatting uit dat microglia, de gespecialiseerde immuuncellen van de hersenen, grotendeels gescheiden blijven van het immuunsysteem van het lichaam. De bloed-hersenbarrière, waarvan lang werd gedacht dat die de meeste cellen buitenhoudt, stopt deze toestroom niet. De studie werd mede ondersteund door het Knight Initiative for Brain Resilience aan het Wu Tsai Neurosciences Institute.
Belk, wiens pad naar de neurowetenschappen begon in de computerwetenschappen en interdisciplinaire training aan Stanford, beschreef de ontdekking in eenvoudige bewoordingen: "We denken meestal aan de hersenen als een gesloten systeem. Wat we hebben gevonden is dat er eigenlijk veel immuuncellen de menselijke hersenen binnendringen tijdens veroudering."
De implicaties zijn significant. Het begrijpen van hoe deze cellen de hersenen binnendringen en wat ze daar doen, zou het begrip van wetenschappers over hersenveroudering kunnen hervormen en nieuwe mogelijkheden openen voor de behandeling van neurologische ziekten. De studie benadrukt ook de rol van klonale hematopoëse van onbepaalde potentie, een aandoening die bij een minderheid van de mensen voorkomt, waarbij gemuteerde bloedstamcellen verschillende immuuncelklonen produceren. Hoewel deze aandoening zeldzaam is, suggereert de bredere bevinding dat het verouderende brein veel meer verbonden is met het immuunsysteem van het lichaam dan eerder werd aangenomen.
Een nieuwe kijk op de afweer van de hersenen
Voor lokale onderzoekers en de bredere wetenschappelijke gemeenschap is dit werk een wake-upcall. De hersenen zijn geen geïsoleerd orgaan, maar onderdeel van een dynamisch systeem waarin immuuncellen uit het lichaam een actieve rol spelen bij veroudering. De ontdekking zou kunnen leiden tot nieuwe strategieën voor het voorkomen of behandelen van leeftijdsgerelateerde neurologische aandoeningen, hoewel er nog veel onbekend is over hoe deze binnendringende cellen de hersenfunctie beïnvloeden.
Zoals de studie laat zien, is het verouderende brein geen gesloten systeem. Het is een plek waar de immuuncellen van het lichaam blijven, en dat verandert het beeld van wat er gebeurt als we ouder worden.
