Hersencellen van een broer leven mee in jouw brein
Stel dat een deel van de cellen in je hersenen genetisch van iemand anders zijn. Bij een bepaalde apensoort is dat gewoon werkelijkheid, en het levert verrassende inzichten op voor hersenonderzoek.
Meerlingen bij de marmot (een kleine primaat) zijn bijzonder. In de baarmoeder delen ze een bloedvatenstelsel, waardoor stamcellen van de ene vrucht kunnen migreren naar de andere. Het gevolg is een levenslange staat van chimerisme: dieren die cellen met twee verschillende genomen herbergen. De onderzoekers analyseerden hoe ver dat chimerisme reikt in het brein, via celtype-analyse van RNA-sequencing data van meerdere hersengebieden en organen bij meerdere marmotten. De studie verscheen in eLife.
De conclusie was verrassend precies. Chimerisme in de hersenen bleek uitsluitend voor te komen bij microglia, de immuuncellen van het brein, en bij hersenmacrofagen. In sommige dieren bestond 20 tot 52 procent van de microglia in een hersengebied uit cellen van een broer of zus. Neuronen, steuncellen (glia) en andere hersenceltypen waren niet chimeer. Het genetisch vreemde materiaal was volledig van bloedcelafkomst.
Microglia gedragen zich naar hun omgeving, niet hun genen
Opvallend was ook dat de genactiviteit van microglia sterker bepaald werd door de lokale hersenomgeving dan door hun genetische herkomst. Cellen van een ander dier die in een bepaald hersengebied terechtkwamen, gingen zich gedragen als de lokale microglia. Dat suggereert dat de omgeving van een hersenregio een dominante invloed heeft op hoe microglia functioneren, ongeacht welk genome zij dragen.
Dit biedt een uniek model voor onderzoek. Normaal gesproken is het bijna onmogelijk om de effecten van genvariaties in microglia te bestuderen los van andere celtypen. Bij marmotten biedt de natuurlijke chimerisme een manier om dat wel te doen: door te vergelijken hoe microglia met twee verschillende genomen zich gedragen in dezelfde hersenomgeving.
Wat dit betekent voor hersengezondheid op leeftijd
Microglia spelen een centrale rol bij neuroinflammatie, het opruimen van celafval, en het risico op neurodegeneratieve ziekten. Veranderingen in hun gedrag en samenstelling zijn geassocieerd met veroudering en ziekten zoals alzheimer. Het marmot-model kan helpen om de vraag te beantwoorden hoe erfelijkheid versus omgeving de werking van microglia stuurt bij het ouder worden. Directe implicaties voor de mens zijn nog niet aangetoond, maar het model opent nieuwe onderzoeksmogelijkheden.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- microglia chimerisme hersenomgeving
- neuroinflammatie celtype-specifieke veroudering
- bloedcelafkomst hersenimmuuncellen