Een firewall in je hersenen als bescherming tegen neurologische aandoeningen?

Net zoals een firewall je computer beschermt, zijn onze hersenen uitgerust met beschermende barrières die schadelijke stoffen en cellen van buitenaf afweren. Deze barrières kunnen verstoord raken bij aandoeningen zoals multiple sclerose, waarbij schadelijke cellen het centrale zenuwstelsel kunnen binnendringen en je eigen zenuwcellen kunnen aanvallen. Dergelijke verstoringen komen ook voor bij beroertes, hersentrauma en de ziekte van Alzheimer. In mijn thesis-onderzoek heb ik aangetoond dat IL-34, een cytokine geproduceerd door regulatorische T-cellen, een essentiële rol speelt in het versterken van deze hersenbarrières. Deze ontdekking opent veelbelovende perspectieven voor de ontwikkeling van nieuwe therapieën voor verschillende neurologische aandoeningen. Duik dieper in dit intrigerende proces terwijl je verder leest.

De hersenen als computer van je lichaam

Stel je de hersenen voor als de ultieme controlekamer van ons lichaam, een ingenieuze computer die zonder pauze draait. Vergelijkbaar met de nullen en enen van een computer, transformeren je hersenen signalen in acties, gedachten en meer. Bij het lezen van dit artikel begint het allemaal met je zintuigen, vooral je ogen, die fungeren als camera's die de tekst vastleggen en vertalen naar visuele signalen. Deze signalen worden vervolgens naar specifieke hersengebieden gestuurd voor decodering. Je hersenen herkennen letters, smeden ze tot woorden en vormen betekenisvolle zinnen. Terwijl je blijft lezen, proberen je hersenen de diepere betekenis van de tekst te achterhalen door herinneringen te raadplegen en verbanden te leggen. Maar er schuilt meer complexiteit in dit proces dan je op het eerste gezicht zou denken. Het lezen van dit artikel vraagt ook om concentratie en aandacht. Je brein moet gefocust blijven op de tekst en proberen de afleidingen buiten te sluiten. Daarbovenop zijn er ook nog motorische signalen die een rol spelen, want die sturen je ogen behendig over de pagina. En eerlijk gezegd, terwijl je dit stukje leest, komen er waarschijnlijk allerlei gedachten en meningen in je op.

Hersenbarrières entered the chat

Dit hele gebeuren wordt nog interessanter wanneer we bedenken dat al deze processen en signalen met ongelooflijke precisie samenkomen op verschillende locaties in onze hersenen, waar ze worden verwerkt. Om dit alles soepel te laten verlopen, moeten onze hersenen een gecontroleerde omgeving handhaven, waar externe invloeden geen kans krijgen om chaos te veroorzaken. Hier komen de hersenbarrières in beeld - een systeem dat we kunnen vergelijken met de firewall van een computer. Net zoals een firewall je computer beschermt tegen virussen en ongewenste indringers van buitenaf, fungeren de hersenbarrières als een schild dat onze hersenen beschermt tegen de voortdurende veranderingen in ons lichaam.

Een van de belangrijkste barrières is de bloed-hersenbarrière, die zich bevindt bij de bloedvaten in onze hersenen. De cellen van deze bloedvaten zijn nauw met elkaar verbonden, waardoor ze een muur vormen tussen het bloed en de hersenen. Deze barrière voorkomt dat schadelijke stoffen, zoals virussen en gifstoffen, onze hersenen binnendringen en zorgt ervoor dat alleen nuttige stoffen, zoals zuurstof en voedingsstoffen, toegang krijgen tot onze hersenen.

Gehackte hersenen

Net zoals een gehackte firewall de kwetsbaarheid van een computer vergroot en crashes kan veroorzaken, kunnen verstoringen in de hersenbarrières bijdragen aan de ontwikkeling van neurologische aandoeningen. Dit soort 'neurologische crashes' komt voor bij ziektes zoals multiple sclerose. Bij deze aandoening verzwakken de hersenbarrières, waardoor immuuncellen toegang krijgen tot het centrale zenuwstelsel. Eenmaal binnen kunnen deze cellen de beschermende laag van zenuwcellen, bekend als myeline, aanvallen, wat leidt tot communicatieproblemen tussen de hersenen en de rest van het lichaam, resulterend in motorische problemen.

Het herstellen van de integriteit en functie van de hersenbarrières in aandoeningen zoals multiple sclerose kan van cruciaal belang zijn om ontstekingen in de hersenen te verminderen. Dit opent de deur naar nieuwe therapieën die niet alleen gericht zijn op het behandelen van symptomen, maar ook op het aanpakken van de onderliggende oorzaken. Kortom, het herstellen van de "firewall" van onze hersenen kan bijdragen aan het beschermen en behouden van een gezond zenuwstelsel.

Regulatorische T cellen to the rescue

In mijn thesis-onderzoek ben ik dieper ingegaan op de invloed van het immuunsysteem op de integriteit en sterkte van de hersenbarrières. We wilden ontdekken welke immuuncellen een positieve of negatieve invloed hebben op deze barrières, met de hoop nieuwe behandelingen te ontwikkelen voor neurologische aandoeningen. Tijdens ons onderzoek ontdekten we dat het ontbreken van T-cellen resulteerde in verzwakte barrières, wat we aantoonden door een fluorescerende stof in het bloed van muizen te injecteren en te meten hoeveel ervan in de hersenen lekte. Door in te zoomen op deze T-cellen, identificeerden we dat een specifieke groep genaamd 'regulatorische T-cellen' of Tregs,  verantwoordelijk waren voor het dit effect. Tregs spelen een essentiële rol in het stoppen van een overactief immuunsysteem om schade aan ons eigen lichaam te voorkomen, en we toonden dus ook aan dat ze een positief effect hebben op het versterken van de hersenbarrières.

IL-34 als boodschapper tussen Tregs en hersenbarrières

In de volgende fase van ons onderzoek wilden we nog dieper graven om te begrijpen hoe Tregs de integriteit van de hersenbarrières behouden. Om dit te achterhalen, zijn we gaan kijken naar de cytokines die door Tregs worden geproduceerd. Cytokines dienen als boodschappers van het immuunsysteem en spelen een cruciale rol bij de communicatie tussen verschillende cellen. We ontdekten dat het cytokine IL-34 een belangrijke factor is voor het versterken van de barrières. Interessant genoeg was het feit dat muismodellen van multiple sclerose en de ziekte van Alzheimer een verminderde concentratie IL-34 in hun bloed vertoonden. Wanneer deze muizen behandeld werden met IL-34 via intraveneuze toediening, zagen we dat de hersenbarrières daadwerkelijk sterker werden. Deze bevindingen dragen bij aan een beter begrip van de complexe relatie tussen Tregs en de functie van de hersenbarrière, wat nieuwe perspectieven opent voor therapeutische behandelingen bij verschillende neurologische aandoeningen.