Neurale stamcellen genereren nieuwe neuronen via een proces dat neurogenese wordt genoemd. Volgens eerdere studies is de neurogenese aangetast bij patiënten met de ziekte van Alzheimer (AD) en familiale muismodellen voor de ziekte van Alzheimer (FAD). Het is echter niet bekend of nieuwe neuronen een oorzakelijke rol spelen bij geheugentekorten. Het blijft ook ongrijpbaar of neurogenese-defecten bijdragen aan de cognitieve stoornissen van AD.
In een nieuwe studie van de Universiteit van Illinois Chicago, hebben wetenschappers aangetoond dat nieuwe neuronen kunnen worden opgenomen in de neurale circuits die herinneringen opslaan en hun normale functie herstellen. Ze ontdekten dat het verhogen van de productie van nieuwe neuronen bij muizen met Alzheimer ziekte (AD) redt de geheugengebreken van de dieren.
Wetenschappers hebben de neurogenese bij AD-muizen gestimuleerd door de overleving van neuronale stamcellen genetisch te verbeteren. Ze verwijderden een Bax-gen dat een cruciale rol speelt bij de dood van neuronale stamcellen. Dit veroorzaakt de rijping van meer nieuwe neuronen. In twee verschillende tests die ruimtelijke herkenning en contextueel geheugen testten, werden de prestaties van de dieren hersteld door het genereren van nieuwe neuronen te vergroten.
Door fluorescerend labelen van neuronen die zijn geactiveerd tijdens het verwerven en ophalen van geheugen, hebben de onderzoekers vastgesteld dat, in de hersenen van gezonde muizen, de neurale circuits die betrokken zijn bij het opslaan van herinneringen, veel nieuw gevormde neuronen omvatten naast oudere, meer volwassen neuronen. Deze geheugenopslagcircuits bevatten minder nieuwe neuronen in AD-muizen, maar de integratie van nieuw gevormde neuronen werd hersteld toen neurogenese was toegenomen.
Aanvullend onderzoek naar de neuronen waaruit de geheugenopslagcircuits bestaan, toonde aan dat het bevorderen van neurogenese ook het aantal dendritische stekels verhoogt - structuren in synapsen waarvan wordt aangenomen dat ze essentieel zijn voor geheugenvorming-en brengt het patroon van genexpressie in neuronen terug naar normaal.
Professor Orly Lazarov van de afdeling Anatomie en Celbiologie aan de Universiteit van Illinois Chicago College of Medicine zei, "Onze studie is de eerste die aantoont dat stoornissen in hippocampale neurogenese een rol spelen in de geheugentekorten die geassocieerd zijn met AD door de beschikbaarheid van onrijpe neuronen voor geheugenvorming te verminderen. Alles bij elkaar genomen suggereren onze resultaten dat het versterken van neurogenese van therapeutische waarde kan zijn bij AD-patiënten."
Journal Reference:
- Rachana Mishra, Trongha Phan et al. Het vergroten van neurogenese redt geheugenstoornissen bij de ziekte van Alzheimer door de geheugenopslagneuronen te herstellen. J Exp Med (2022) 219 (9): e20220391. DOI: 10.1084/jem.20220391
