16 oktober 2023 – Nieuw onderzoek aan de University of Maryland School of Medicine (UMSOM) toont aan dat hersenontsteking bij kinderen neurologische aandoeningen zoals autisme en schizofrenie kan veroorzaken. Uit bevindingen, gepubliceerd in Science Translational Medicine, blijkt dat ontstekingen ervoor zorgen dat sommige neuronen niet rijpen in de zich ontwikkelende hersenen, wat de deur zou kunnen openen voor nieuwe behandelingen voor autisme en schizofrenie.
Ernstige ontstekingen in de vroege kinderjaren zijn een klinisch bekende risicofactor voor het ontwikkelen van autisme en schizofrenie. Wetenschappers van de University of Maryland School of Medicine (UMSOM) hebben voor het eerst ontdekt dat ontstekingen de ontwikkeling van kwetsbare hersencellen veranderen, en dit zou mechanistische verbanden kunnen hebben met neurologische ontwikkelingsstoornissen. Deze bevinding zou kunnen leiden tot behandelingen voor veel verschillende neurologische ontwikkelingsstoornissen die in de kindertijd ontstaan.
Met behulp van eencellige genomica om de hersenen te bestuderen van kinderen die stierven aan ontstekingsaandoeningen – zoals bacteriële of virale infecties of astma – en van kinderen die stierven door een plotseling ongeval, leidden onderzoekers van de University of Maryland School of Medicine (UMSOM) een onderzoek waaruit bleek dat ontstekingen in de vroege kinderjaren verhinderen dat specifieke neuronen in het cerebellum volledig volwassen worden. Het cerebellum is een hersengebied dat verantwoordelijk is voor motorische controle en hogere cognitieve functies die worden gebruikt op het gebied van taal, sociale vaardigheden en emotionele regulatie.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat baby’s geboren met afwijkingen van het cerebellum vaak neurologische ontwikkelingsstoornissen krijgen, en diermodellen die vóór de geboorte aan ontstekingen zijn blootgesteld, ontwikkelen deze aandoeningen ook.
“We hebben naar het cerebellum gekeken omdat het een van de eerste hersengebieden is die zich begint te ontwikkelen en een van de laatste die zijn volwassenheid bereikt, maar er is nog steeds weinig onderzoek naar gedaan”, zegt Seth Ament, PhD, IGS-wetenschapper en universitair hoofddocent bij de afdeling Psychiatrie. bij UMSOM, die samen met Margaret McCarthy, PhD, de James en Carolyn Frenkil Dean’s Professor en Voorzitter in Farmacologie en Directeur van UM-MIND het onderzoek leidde. “Met de vrij nieuwe technologie van single-nucleus RNA-sequencing zouden we op celniveau kunnen kijken om veranderingen in de hersenen te zien.”
Dr. McCarthy voegde eraan toe: “Dit is nog nooit eerder gedaan in deze leeftijdsgroep en in de context van ontstekingen. De genexpressie in de kleine hersenen van kinderen met een ontsteking was opmerkelijk consistent.”
De onderzoekers onderzochten gedoneerd post-mortem hersenweefsel van 17 kinderen die stierven toen ze één tot vijf jaar oud waren, acht door aandoeningen waarbij ontstekingen betrokken waren en negen door ongelukken. Bij geen van de donoren was vóór het overlijden een neurologische aandoening vastgesteld. De twee groepen waren vergelijkbaar wat betreft leeftijd, geslacht, ras/etniciteit en tijd sinds de dood. Deze unieke hersenweefselmonsters zijn gedurende vele jaren verzameld door UMSOM-onderzoekers van de University of Maryland Brain and Tissue Bank, een weefselopslagplaats van de NIH NeuroBioBank, evenals de Maryland Brain Collection van het Maryland Psychiatric Research Center.
Uit de studie bleek dat twee specifieke, maar zeldzame typen neuronen van het cerebellum het meest kwetsbaar waren voor hersenontsteking: de Golgi- en Purkinje-neuronen. Op eencellig niveau vertoonden deze twee soorten neuronen een voortijdige verstoring van hun rijping.
„Hoewel ze zeldzaam zijn, hebben deze neuronen kritieke functies”, aldus Ament. „Tijdens de ontwikkeling vormen de purkinjecellen de verbinding tussen het cerebellum en andere regio’s in het brein die betrokken zijn bij cognitie en emotionele controle. De golgi-cellen coördineren dan weer de communicatie tussen de verschillende cellen van het cerebellum.”
Zoals bij veel ziekten dragen zowel de genetica als de omgeving (in dit geval ontstekingen) waarschijnlijk bij aan het risico op het ontwikkelen van deze aandoeningen. Daarom is het van cruciaal belang om de rol van specifieke cellen in de hersengebieden te begrijpen – en ook hoe ze interageren met genen om de hersenfunctie te beïnvloeden – om behandelingen te vinden voor hersenaandoeningen, zoals ASS en schizofrenie, maar ook voor andere aandoeningen, waaronder dementie, de ziekte van Parkinson. ziekte of stoornissen in het gebruik van middelen.
Deze studie is een van de eerste die aantoont dat veranderingen in de genexpressie tijdens ontstekingen de weg kunnen bereiden voor latere cellulaire disfunctie, zoals het verminderen van de synaptische connectiviteit of het veranderen van het energiemetabolisme”, zegt UMSOM-decaan Mark Gladwin, MD, die tevens Executive Vice President is. voor medische zaken, UM Baltimore, en de John Z. en Akiko K. Bowers Distinguished Professor bij UMSOM. “Het is van cruciaal belang om deze mechanismen en veranderingen op cellulair niveau tijdens de hersenontwikkeling te begrijpen, in de hoop dat we op een dag behandelingen voor neurologische ontwikkelingsstoornissen kunnen ontwikkelen.”
Bron: medschool.umaryland.edu
Dit bericht is 3041 keer gelezen.
