Je hersenen werken de hele dag keihard en maken daarbij behoorlijk wat afval aan. Al die afgedankte eiwitten moeten ergens naartoe. Onderzoekers van het Amerikaanse Gladstone Institutes hebben in kaart gebracht hoe dit gebeurt en dat kan nuttig zijn om ziektes als alzheimer te bestrijden.
Tussen je hersenen en de rest van je lichaam zit een streng bewaakte douanepost, de zogenaamde bloed-hersenbarrière. Die laat alleen het hoognodige passeren, in beide richtingen, zodat je brein altijd beschermd blijft. Tegelijkertijd is het brein een van je drukste organen. Er ontstaan continu restproducten, noem het gerust afval, die weg moeten. Het brein heeft daarom een eigen afvalverwerking opgetuigd. Hapert die, dan blijven giftige eiwitten liggen en die opeenhoping speelt een rol bij ziektes als alzheimer.
Tot nu toe pakten wetenschappers dit op een nogal botte manier aan. Ze spoten kleurstof in het hersenvocht en keken waar die terechtkwam. Zo zie je elke plek waar iets kan weglekken, maar dan heb je nog geen idee welke afvoer in het dagelijks leven daadwerkelijk wordt gebruikt.
Laat het afval oplichten
In plaats van iets in te spuiten, lieten de auteurs van deze nieuwe studie de hersencellen van muizen zelf een oplichtend eiwit aanmaken. De onderzoekers konden het zo van begin tot einde volgen, zonder het systeem te verstoren.
Dat het afval langs meerdere uitgangen vertrekt, was al bekend. Dat gebeurt via het harde hersenvlies (de beschermlaag rond de hersenen, ook wel de dura genoemd), via de schedel, de neusholte en de lymfeklieren. Op elk van die plaatsen staan gespecialiseerde afweercellen klaar. Wat nog niemand had gezien, en dit team nu wel, is welke cellen op welke uitgang het hersenafval opvangen.
Volgens de oude kleurstofmethode zou veel afval afgevoerd worden via de lymfeklieren in de hals. Maar dat blijkt nu dus niet te kloppen. Er gaat juist heel weinig die kant op. Het meeste verlaat het brein via het hersenvlies, de schedel en de neusholte.
Elk hersengebied heeft zijn eigen uitgang
Waar een eiwit wordt gemaakt, bepaalt waar het naar buiten gaat. Spul uit de bovenste lagen van de grote hersenen vertrok vooral via de hoger gelegen uitgangen; afval uit diepere gebieden koos routes dichter bij de onderkant van de schedel. Elk gebied lijkt dus zijn eigen vaste afslag te hebben.
De onderzoekers denken dat bepaalde uitgangen door veroudering of ziekte in de war kunnen raken. Daardoor kan afval op de verkeerde plek belanden. Misschien verklaart dat wel waarom sommige hersengebieden gevoeliger zijn voor een ziekte als alzheimer dan andere.
Wat er misgaat bij ziekte
Het echte nut van de nieuwe methode bleek pas toen het team ging kijken wat er bij ziekte gebeurt. Bij muizen met een kortstondige ontsteking lekte het eiwit rechtstreeks de bloedbaan in. Bij muizen met een alzheimer-achtig ziektebeeld bleek het brein daarentegen niet in staat om afval af te voeren.
Dat is, hoe gek het misschien klinkt, goed nieuws. Als je begrijpt hoe een ziekte de afvoer ontregelt, kun je gaan nadenken over nieuwe soorten behandelingen.
En nu?
Het team wil nu uitzoeken hoe de afvoer verandert bij verschillende ziektes en bij gewone veroudering. Ook willen ze weten of slaap een rol speelt bij het schoonmaken van het brein. Daar speculeren onderzoekers al langer over. Ten slotte willen de onderzoekers nagaan of hersentumoren misbruik maken van dit systeem om onder de radar van het immuunsysteem te blijven.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
