Gliacellen niet alleen lijm, maar kanalen in hersencircuits

Gliacellen, welke ongeveer de helft van de hersencellen vormen, hebben lange tijd in de schaduw gestaan van neuronen. Neuronen krijgen namelijk de meeste aandacht vanwege hun rol in gedachten en gedrag. Gliacellen werden daarentegen beschouwd als louter 'lijm' voor neuronen. Echter, recent onderzoek onthult hun intrigerende functionaliteit en potentiële impact.

Neurowetenschappers van het Fred Hutchinson Cancer Center hebben ontdekt dat de gliacel een grotere rol speelt in de hersenen van aanvankelijk werd gedacht. Zij laten weten dat de gliacellen, welke ook bekend staan als ‘steuncellen’ volgens Cyberpoli, voorheen als lijm werden gezien voor de neuronen. Hierin zouden zij de neuronen bij elkaar houden. Echter, naast dit feit stelt Hersenstichting dat gliacellen ook het hersenweefsel ondersteunen door te zorgen voor stevigheid en het maken van de isolatielaag myeline. Daarnaast worden dode of kapotte cellen opgeruimd door de gliacellen en zijn zij belangrijk voor de werking van de bloed-hersenbarrière. Aakanksha Singhvi, PhD, en haar team hebben een additionele functie ondervonden.

Ontdekking rol

Bij gliacellen en neuronen is het altijd vastgesteld dat deze samenwerken. Singhvi stelt door haar onderzoek echter dat die samenwerking er ietwat anders uitziet dan eerder gedacht. Gliacellen beïnvloeden namelijk de functie van (sensorische) neuronen binnen een circuit, zoals bijvoorbeeld temperatuur. Zij kunnen helpen informatie over meerdere van deze circuits te integreren. Zo kan een enkele gliacel helpen om reactie te initiëren op het grotere omgevingsplaatje, in plaats van neuronen enkel te helpen individuele externe signalen door te geven.

Praktisch nut

Deze ontdekking kan voor grote impact zorgen binnen hersenziektes zoals Alzheimer en epilepsie. Hersenstichting stelt dat het bij Alzheimerpatiënten niet goed lukt om de gliacellen de plaques – eiwitklontjes in de hersenen – op te ruimen. Er is dus geen goede ondersteuning vanuit gliacellen waardoor dit kan leiden tot dementie. Zo’n zelfde situatie geldt voor overige hersenziektes als epilepsie, autisme en schizofrenie. Singhvi stelt: “Onze hersenen verwerken routinematig meerdere inputs of sensorische signalen parallel. Ons onderzoek dat aantoont dat glia kanalen kunnen zijn tussen hersencircuits, zal ons helpen de verschillende manieren te begrijpen waardoor de circuits kunnen worden verstoord.”

Werkwijze

Het onderzoek was verricht door gebruik te maken van ‘Caenorhabditis elegans’, zo deelt ScienceDaily. Dit zijn kleine, transparante wormen en worden ook wel ‘nematoden’ genoemd. Elke worm heeft precies hetzelfde aantal cellen. Hun neuronen en gliacellen werken grotendeels gelijk aan die van ons, mensen. Door krachtige microscopen, zochten de onderzoekers naar een eiwit genaamd KCC-3. Singhvi had namelijk eerder ontdekt dat zij helpen met het signaleren van celmembranen. De KCC-3 bleek niet gelijkmatig te verdeeld te zijn over het membraan van de gliacel. Desondanks clusterde het eiwit zich op één plek langs het grensvlak tussen de gliacel (AMsh) en het sensorische neuron (AFD). Deze bevinding opende dus de ogen van de onderzoekers. De gliacellen zijn veel meer dan alleen ‘lijm’, of zoals ook wel eens benoemd wordt: ‘kindermeisjes’ die de neutronen van levensonderhoud voorzien. Niet alles is dus wat het lijkt.