De geïmplanteerde hersencellen (rood) in de hippocampus van een muis hebben contact (groen) met hun nabuurcellen gemaakt (afb: univ. van Bonn)

Met behulp van een, neem ik aan, ‘mank’ gemaakt hondsdolheidsvirus en een daaraan gekoppeld lichtgevend eiwit en tranparant gemaakte hersens, hebben onderzoekers van de universiteit van Bonn (D)  via een speciale microscoop zichtbaar gemaakt hoe nieuwe hersencellen zich integreren in het muizenbrein. Op die manier is direct te volgen wat getransplanteerde hersencellen na de operatie in de hersens van de patiënt uitspoken. 

In de hersens worden over het algemeen teloor gegane hersencellen maar mondjesmaat vervangen, vaker niet. Het kweken van nieuwe hersencellen en die implanteren in het hoofd van de patiënt wordt als beloftevolle mogelijkheid gezien dat ’tekort’ op te vangen. De vraag is dan natuurlijk hoe die geïmplanteerde nieuwe cellen zich gedragen. Vormen ze inderdaad actief verbindingen met andere hersencellen en kan die nieuwe activiteit het verlies aan hersencellen goedmaken?
“Tot nu toe hadden we geen goed zicht op hoe geïmplanteerde cellen in de hersens integreren”, zegt onderzoeker Oliver Brüstle van de universiteit van Bonn. Samen met onderzoekers van de universiteit van Keulen en Chicago heeft hij een nieuwe methode ontwikkeld om die celintegratie te onderzoeken. Brüstle: “Daarmee is de vernetting van geïmplanteerde cellen in de hele hersens goed in beeld te brengen.”

Hondsdolheidsvirus

De basis van die methode vormt het, genetische veranderde, hondsdolheidsvirus. Die virussoort verspreidt zich via de synapsen, de contactpunten tussen hersencellen. De genetisch veranderde virussen waren ongevaarlijk gemaakt en waren voorzien van een gen dat een fluorescerend eiwit produceert. Daardoor waren de geïmplanteerde cellen en hun verbindingen met andere hersencellen zicht baar te maken onder een speciale microscoop.
De muisjes kregen menselijke hersenstamcellen ingespoten in twee verschillende hersendelen. Nadat die zich hadden ontwikkeld tot neuronen besmetten de onderzoekers de implantaten met het genetische veranderde, fluorescerende virus. Vervolgens maakten de onderzoekers de hersens van de muisjes volledig (letterlijk) transparant. Vervolgens werden de muizenhersentjes laag voor laag met een zogeheten lichtschijffluorescentiemicroscoop bekeken. Die microscoop schijnt in Bonn te zijn ontwikkeld voor juist dit soort onderzoek.
Het driedimensionale beeld werd geconstrueerd uit de meer dan duizend schijfjes en zo werd zichtbaar gemaakt waar en hoe vaak de geimplanteerde cellen contact hadden gemaakt met de andere hersencellen. De opnames werden vergeleken met mri-opnames. “De groen gemarkeerde cellen kunnen zo aan een bepaald hersendeel worden toegeschreven”, zegt medeonderzoeker Mathias Hoehn van het Max Planck-instituut voor stofwisselingsonderzoek in Keulen die zich op het rekendeel van het onderzoek had gestort.

Brüstle: “Volgens onze waarnemingen worden de nieuwe neuronen duidelijk in het netwerk van hersencellen opgenomen.” In een vervolgonderzoek willen de wetenschappers nu gaan bekijken hoe dopamineproducerende cellen het best in de hersens van Parkinson-muizen kunnen worden ingebracht.

Bron: bdw