De ziekte van Alzheimer blijft wetenschappers voor grote raadsels stellen. We weten inmiddels dat bepaalde eiwitten in de hersenen een belangrijke rol spelen, maar nog altijd is onduidelijk waarom sommige mensen Alzheimer ontwikkelen en anderen niet. Nieuw onderzoek werpt nu licht op een proces dat daarbij cruciaal lijkt: het ‘zelfreinigende systeem’ van de hersenen.
Wetenschappers van de University of Rochester (VS) onderzochten hoe hersenvocht tijdens de slaap afvalstoffen afvoert, waaronder het eiwit amyloïde-bèta, een stof die in verband wordt gebracht met Alzheimer. Hun bevindingen verschenen deze week in het vakblad Science Advances.
De plaques die Alzheimer kenmerken
Bij mensen met Alzheimer hopen zogeheten amyloïde plaques zich op tussen hersencellen. Deze ophopingen bestaan uit amyloïde-bèta, een eiwit dat de communicatie tussen zenuwcellen verstoort. Uiteindelijk raken hersencellen beschadigd of sterven ze af.
Opvallend genoeg komt amyloïde-bèta ook voor bij mensen zonder dementie. Het verschil lijkt te zitten in het vermogen van de hersenen om dit afval op tijd af te voeren.
Het brein heeft een eigen schoonmaaksysteem
Dat de hersenen zichzelf tijdens de slaap als het ware ‘wassen’, werd in 2012 voor het eerst beschreven door neurowetenschapper Maiken Nedergaard van de University of Rochester. Zij ontdekte het zogeheten glymfatische systeem: een netwerk waarin hersenvocht voortdurend door het brein stroomt en afvalstoffen wegspoelt.
Wil je niets missen? Volg National Geographic op Google Discover en voeg toe als voorkeursbron om onze verhalen vaker te zien in je Google-feed!
Tijdens die spoelcyclus worden ook schadelijke eiwitten verwijderd, waaronder de plaques die met Alzheimer samenhangen. Het systeem is vooral actief tijdens de slaap, wat een van de redenen is waarom slaaptekort steeds vaker wordt gekoppeld aan cognitieve achteruitgang.
AI helpt onderzoekers in de hersenen kijken
Hoewel wetenschappers al langer weten dát dit schoonmaaksysteem bestaat, was nog onduidelijk hoe snel het hersenvocht precies beweegt. Dat blijkt lastig te meten, vertelt onderzoeker Douglas Kelley van de University of Rochester.
‘MRI-scans geven een goed driedimensionaal beeld van het brein, maar ze zijn minder geschikt om zulke trage vloeistofstromen vast te leggen,’ zegt Kelley.
Daarom combineerden de onderzoekers MRI-beelden met natuurkundig getrainde AI-modellen. Zo konden ze voor het eerst nauwkeuriger berekenen hoe snel het hersenvocht zich door verschillende delen van het brein beweegt.
Het hersenvocht stroomt niet overal even snel
Wat blijkt? Uit het onderzoek komt naar voren dat het glymfatische systeem afvalstoffen op twee manieren afvoert, en dat één route veel sneller werkt dan de andere.
In de open ruimtes rond de hersenen beweegt het vocht zich met enkele micrometers per seconde. Diep in het hersenweefsel gaat het proces ongeveer vijftig keer zo langzaam. Dat verschil kan belangrijk zijn voor het begrijpen van ziektes zoals Alzheimer, waarbij afvalstoffen zich juist diep in de hersenen ophopen.
Kan dit helpen om Alzheimer eerder op te sporen?
Voorlopig is de AI-tool nog getraind op muizenhersenen, maar de onderzoekers hopen de techniek uiteindelijk ook bij mensen te gebruiken. Daarmee zouden artsen mogelijk verschillen kunnen zien tussen jonge en oude hersenen, of tussen gezonde mensen en Alzheimerpatiënten.
‘We willen begrijpen of slechte hersencirculatie samenhangt met Alzheimer, en of we die veranderingen misschien al kunnen zien voordat symptomen ontstaan,’ zegt Kelley. Dat is belangrijk, want dementie treft uiteindelijk ongeveer één op de vijf mensen. Alzheimer is daarvan veruit de meest voorkomende vorm.
De onderzoekers benadrukken dat er nog een lange weg te gaan is. Maar iedere stap die meer inzicht geeft in hoe het brein zichzelf beschermt, kan helpen in de zoektocht naar manieren om Alzheimer ooit beter te behandelen, of misschien zelfs te voorkomen.
Meer ontdekken? Krijg onbeperkt toegang tot National Geographic Premium en steun onze missie. Word vandaag nog lid!
Roeliene werkt als editor voor National Geographic. Daarnaast levert ze als wetenschapsjournalist bijdragen aan onder meer Quest en KIJK Magazine. Ze is dol op reizen, godsdienstgeschiedenis en een stevige wandeling.
