De sleutel tot een gezond verouderend brein
Het immuunsysteem van het verouderende brein aanpakken kan het denkvermogen herstellen
5 april 2023
Leuven, 5 april – Naarmate mensen ouder worden, ervaren ze vaak problemen met hun geheugen en denkvermogen. Dit gebeurt deels doordat hun hersenen mild ontstoken raken. Maar er kan een oplossing zijn: een kleine groep speciale immuuncellen, genaamd regulerende T-cellen, kan helpen deze ontsteking in verouderende hersenen te verminderen. Het toedienen van het eiwit interleukine-2 (IL2) kan deze speciale T-cellen laten groeien en ontsteking voorkomen. Onderzoekers van VIB, KU Leuven, het Babraham Institute, en i3S hebben deze aanpak nu getest bij muizen en ontdekt dat het neurologische achteruitgang kan voorkomen. Hun bevindingen suggereren dat het ondersteunen van het immuunsysteem de hersenen van mensen gezond kan houden naarmate ze ouder worden.
"Ons doel was om te zien of we het verouderingsproces van de hersenen konden vertragen door het immuunsysteem te veranderen via het toedienen van IL2. We weten dat ontsteking een belangrijke rol speelt bij verschillende verouderingsprocessen, en IL2 zou ons kunnen helpen de balans terug in ons voordeel te doen kantelen." - Emanuela Pasciuto, mede-eerste auteur van de studie
Ontsteking in het ouder wordende brein
Veroudering is een degeneratief proces dat het hele lichaam, inclusief de hersenen, beïnvloedt. Naarmate we ouder worden, kunnen onze hersenen cognitieve achteruitgang ervaren, waardoor ons geheugen en denkvermogen worden aangetast. Steeds meer onderzoek suggereert dat ontsteking in de hersenen deze achteruitgang kan verergeren. Deze ontsteking wordt veroorzaakt doordat immuuncellen bij het ouder worden de hersenen binnenkomen. Dit kan de microglia, de residente immuuncellen in de hersenen, activeren en neuro-inflammatie veroorzaken, wat leidt tot cognitieve achteruitgang en dementie.
Onderzoekers hebben echter een manier gevonden om de ontsteking in de hersenen te verminderen door zich te richten op een kleine groep speciale immuuncellen in de hersenen: regulerende T-cellen. Eerder toonde het team van Adrian Liston (VIB-KU Leuven, Babraham Institute) en Matthew Holt (VIB-KU Leuven, i3S Porto) al aan dat het toedienen van een eiwit genaamd interleukine-2 (IL2), dat normaal helpt bij het controleren van de immuunrespons, het aantal regulerende T-cellen in de hersenen verhoogde.
In hun meest recente studie wilden de wetenschappers onderzoeken of het rechtstreeks toedienen van IL2 aan de hersenen kan helpen bij het verminderen van ontstekingen en cognitieve achteruitgang als gevolg van veroudering.
Gentherapie verbetert veroudering van de hersenen
Zo ontdekten de onderzoekers dat het toedienen van IL2 aan de hersenen de breinfunctie bij ouder wordende muizen verbeterde. De behandelde oudere muizen konden bijna net zo goed nieuwe herinneringen vormen als jonge muizen en de muizen die IL2-behandeling kregen, waren beter in het onthouden van visuele aanwijzingen dan de muizen die de behandeling niet kregen.
Pierre Lemaitre, mede-eerste auteur van de studie: "Onze aanpak was om het immuunsysteem van het lichaam zelf te benutten om ontstekingen te reguleren en het precies te versterken waar het nodig was."
IL2 werd toegediend aan de hersenen met behulp van een gentherapie vector, wat een hulpmiddel is dat genetisch materiaal aan specifieke cellen levert. De extra dosis IL2 zorgde ervoor dat de regulerende T-cellen overleefden en een ontstekingsremmende omgeving creëerden. Matthew Holt en Lidia Yshii, mede-senior auteurs van de studie: "Dit versterkt onze overtuiging dat genetische virale vector therapie de toekomst is om chronische neurodegeneratieve ziekten te bestrijden en cognitieve achteruitgang bij verouderende populaties te voorkomen."
"Het belangrijkste deel van deze studie is het hoge potentieel voor vertaling naar patiënten. Ontsteking is een proces dat bij muizen en mensen gelijkaardig verloopt, en regulerende T-cellen kunnen in beide soorten reageren op IL2. Er zijn echter nog steeds obstakels te overwinnen, en het is cruciaal om de veiligheid te waarborgen voordat het wordt getest bij patiënten. Toch zien we een duidelijk pad naar het uitvoeren van klinische proeven." - Adrian Liston, senior auteur van de studie
Publicatie
Molecular and cognitive signatures of ageing partially restored through synthetic delivery of IL2 to the brain. Lemaitre, Tareen, Pasciuto, et al. EMBO Molecular Medicine, 2023. DOI/10.15252/emmm.202216805
Over het VIB-KU Leuven Centrum voor Hersenonderzoek
Het VIB-KU Leuven Centrum voor Hersenonderzoek onderzoekt hoe hersencellen georganiseerd zijn en hoe ze met elkaar communiceren. Deze mechanismen blootleggen, geeft inzichten in wat er mis gaat bij hersenaandoeningen, zoals alzheimer, parkinson, ALS, en dystonie. Dit basiswerk moet uiteindelijk leiden tot nieuwe geneesmiddelen tegen deze ongeneeslijke aandoeningen.