Krijgt de bodyguard van ons brein de ziekte van Parkinson klein?

We zijn allemaal wel al eens op een feestje geweest waar een dronken persoon de sfeer verpestte. Gelukkig gebeurt dit niet vaak, omdat aan de ingang van de meeste feestjes bodyguards staan die dronken personen de toegang weigeren en amokmakers uit de feestzaal verwijderen. Ook onze hersenen hebben een soortgelijke bodyguard, genaamd de choroid plexus. De studies uitgevoerd in kader van mijn masterthesis toonden aan dat de choroid plexus mogelijk een rol speelt in de verspreiding van Parkinson-gerelateerde eiwitten tijdens de ontwikkeling van de ziekte van Parkinson. Deze specifieke hersenstructuur kan op lange termijn een nieuw doelwit vormen voor een behandeling van de ziekte.

Amokmakers in de hersenen

De ziekte van Parkinson is een neurologische hersenaandoening die gekenmerkt wordt door bewegingsproblemen. De ziekte wordt gekarakteriseerd door een verlies van zenuwcellen in de substantia nigra. Deze hersenregio is verantwoordelijk voor het vlot verlopen van bewegingen. Het afsterven van neuronen in de substantia nigra veroorzaakt bijgevolg de typische bewegingsproblemen zoals beven, vertraagde bewegingen en spierstijfheid. Naast deze typische motorische symptomen wordt de ziekte van Parkinson ook gekenmerkt door niet-motorische problemen waaronder verlies van reukzin ten gevolge van schade aan de hersenreukregio. Opvallend is dat de reukproblemen zich vroeger manifesteren dan de bewegingsproblemen. 

Tot op heden is het niet duidelijk waarom de zenuwcellen in de substantia nigra afsterven. Een mogelijke oorzaak is de ophoping van het eiwit alpha-synucleïne (αSyn). Dit eiwit komt in normale omstandigheden voor in de hersenzenuwcellen. De precieze functie en werking van αSyn zijn nog steeds niet gekend. Onderzoek toonde aan dat het eiwit bij Parkinsonpatiënten van structuur verandert. De misvormde αSyn-eiwitten klonteren samen en vormen eiwitophopingen. Deze ophopingen kunnen ook de normaal opgevouwen αSyn-eiwitten aanzetten om fout op te vouwen. Deze verspreiding is vergelijkbaar met het uit de hand lopen van een conflict. Eerst zijn slechts enkele amokmakers betrokken in een ruzie, maar al snel zetten ze omstaanders aan om mee te vechten en breidt het gevecht zich uit. Zo een sneeuwbaleffect zorgt ervoor dat de αSyn-eiwitten in steeds meer hersenregio’s een foute opvouwing krijgen en samenklonteren. De ophopingen beschadigen waarschijnlijk de zenuwcellen waardoor deze finaal afsterven. Waarom de eiwitten fout opvouwen en hoe de αSyn-eiwitten zich precies over de hersenen verspreiden, is tot heden niet volledig opgehelderd.

De bodyguard van ons brein

Een mogelijks belangrijke speler in de verspreiding van de ziekte van Parkinson is de choroid plexus. De choroid plexus is een sterk doorbloede structuur die de hersenen beschermt van de rest van ons lichaam. Afscherming is nodig omdat onze hersenen uiterst gevoelig zijn voor kleine omgevingsveranderingen. De choroid plexus is eigenlijk de bodyguard van ons brein en kan vergeleken worden met de portiers aan een discotheek. Een duidelijke gastenlijst beslist wie binnen mag en wie op de zwarte lijst komt. Op deze manier zijn onze hersenen afgeschermd van toxische stoffen. Een foute werking van deze hersenbarrière veroorzaakt schadelijke veranderingen in de hersenen. Ondanks de relevantie van deze structuur in de normale hersenwerking, is slechts weinig gekend over de rol van de choroid plexus in de ziekte van Parkinson.

De rol van de choroid plexus in de ziekte van Parkinson

Om na te gaan of de choroid plexus een rol speelt in de verspreiding van de ziekte van Parkinson, werden de schadelijke, misvormde αSyn-eiwitten rechtstreeks geïnjecteerd dicht bij de choroid plexus in de hersenen van de proefdiermuizen. Injectie van αSyn-eiwitten is vergelijkbaar met het plaatsen van enkele amokmakers in de hersendiscotheek.

De experimenten besproken in mijn masterthesis toonden aan dat de geïnjecteerde αSyn-eiwitten grotendeels aan de choroid plexus bleven plakken. Het lijkt alsof de bodyguard van onze hersenen in staat is om de ‘amokmakereiwitten’ vast te nemen wanneer deze langs hem passeren. Hoe en waarom deze interactie gebeurt, blijft voorlopig nog een raadsel. Mogelijks kunnen de schadelijke eiwitten via de choroid plexus verwijderd worden uit de hersenen zodat het hersenfeestje zo weinig mogelijk wordt verstoord.

Er werd ook vastgesteld dat de choroid plexus tijdelijk zijn barrièrefunctie verliest na de injectie van de misvormde αSyn-eiwitten. Dit betekent dat de deuren van de hersendiscotheek wagenwijd open worden gezet zonder dat er nog controle is over wie binnen en buiten kan. Hierdoor is transport mogelijk van bepaalde stoffen naar de hersenen die in normale omstandigheden worden tegengehouden door de choroid plexus. Het is mogelijk dat de choroid plexus te druk bezig is met het verwijderen van de αSyn-eiwitten en hierdoor zijn barrièrefunctie tijdelijk verliest. Na enige tijd herstelde de barrièrefunctie zich opnieuw.

Daarnaast toonden de studies aan dat de αSyn-eiwitten een ontstekingsreactie in de choroid plexus en de geurhersenregio veroorzaakten. Dit is vergelijkbaar met een paniekreactie in de hersendiscotheek. Opmerkelijk was dat de ontstekingsreactie zich vroeger manifesteerde in de geurregio dan in de choroid plexus. Deze resultaten kunnen gelinkt worden aan het vroegtijdig optreden van reukproblemen bij Parkinsonpatiënten. Welke cellen en moleculen de ontstekingsreactie initiëren is niet precies duidelijk. Verder onderzoek is nodig om het totale ontstekingsproces in kaart te brengen.

Toekomstperspectief

Als verder onderzoek aantoont dat de choroid plexus in staat is om het schadelijk alpha-synucleïne te transporteren uit de hersenen naar het bloed, kan deze hersenstructuur een doelwit vormen voor therapie. Zo zou het mogelijk zijn om het transport in de choroid plexus te stimuleren. Meer onderzoek is echter nodig om de precieze rol van dit hersendeel in de ontwikkeling van de ziekte van Parkinson bloot te leggen.