In de buitenste laag van onze hersenen hebben wetenschappers een nieuw soort hersencel gevonden. Het ‘rozenbottelneuron’ zet een unieke set genen aan. Mogelijk komt de cel bovendien alleen in mensen voor.
Iets meer dan een eeuw geleden won Ramon y Cajal de Nobelprijs voor zijn beschrijvingen en tekeningen van verschillende typen hersencellen. Nu lijkt de wetenschap klaar voor een uitbreiding van dat lijstje celtypen in het brein.
Qua vorm heeft de nieuwe cel wel iets weg van een roos die haar bladeren heeft laten vallen – vandaar de naam rozenbottelneuron. Al heb je wel wat fantasie nodig om een rozenbottel te zien in de talrijke uitlopers rondom een cellichaam.
‘De mooiste dingen ontdek je door er niet specifiek naar te zoeken’
Medisch bioloog Yvette van Kooyk wil het immuunsysteem leren kankercellen aan te vallen door hun suikerjas-vermomming weg te knippen.
Over de functie van de nieuwe cel is nog weinig bekend. De onderzoekers zagen wel dat de cel een remmend neuron is. Hij kan buurtneuronen dus ervan weerhouden signalen door te geven. Het rozenbottelneuron heeft daarvoor heel specifieke plekken waar hij signalen tegenhoudt. Net als een stoplicht dat een auto precies voor een streep laat stoppen. Andere neuronen hebben een ander soort stoplichten.
Ontdekking
Twee onafhankelijke onderzoeksgroepen kwamen het rozenbottelneuron op het spoor, en besloten hun krachten te bundelen. Onderzoekers van de universiteit van Szeged in Hongarije keken naar de vorm en de elektrische eigenschappen van de cellen. Neuronen gebruiken elektrische signalen om informatie door te geven aan elkaar.
Onderzoekers van het Allen Institute for Brain Science, VS, keken naar de genen die menselijke breincellen uniek maken ten opzichte van dieren. Daarvoor maakten ze gebruik van een nieuwe techniek, single cell sequencing. Daarmee kunnen onderzoekers van een enkele cel bekijken welke genen actief zijn. Aangezien het rozenbottelneuron een specifieke set genen aan zet die in die combinatie niet voorkomt in muizen, kwamen ze zo bij het rozenbottelneuron uit.
Daarbij gebruikten de onderzoekers het hersenweefsel van twee overleden mannen, die hun lichaam ter beschikking hadden gesteld aan de wetenschap. Daarnaast gebruikten ze hersenweefsel dat overbleef van hersenoperaties. De nieuwe hersencel vonden de onderzoekers in de buitenste laag van de hersenschors, een gebied dat verantwoordelijk is voor complexe eigenschappen als bewustzijn. In muizenhersenen konden de onderzoekers het rozenbottelneuron niet terugvinden.
Uniek?
Hoe uniek de nieuwe hersencel is, blijft nog wel even de vraag. Dat de cellen niet in muizen voorkomen, betekent nog niet dat ze alleen in mensen voorkomen. Toch zou het niet raar zijn als de cellen alleen in mensen, of intelligente zoogdieren als apen en dolfijnen voorkomen. Daarmee zou de cel in een langer rijtje komen. ‘De eerste daarvan is al lang geleden gevonden en is het ‘von Economo-neuron’, dat zich alleen in de hersenen van bepaalde zoogdieren bevindt. Menselijke hersenen zijn erg complex, dus we verwachten dat er veel specifieke eigenschappen zijn die horen bij menselijke neuronen’, zegt Guus Smit, hoogleraar moleculaire neurobiologie aan de VU, Amsterdam, die niet betrokken is bij het onderzoek.
De techniek van single cell sequencing, die ook bijdroeg aan de ontdekking van het rozenbottelneuron, is tegenwoordig populair. ‘Deze methode heeft de laatste paar jaar laten zien dat er heel veel verschillende celtypen zijn in de hersenen, veel meer dan we ooit hebben gedacht’, aldus Smit. Tot nu toe werden die studies vooral in muizen gedaan, maar nu kijken onderzoekers ook naar het menselijk brein. Smit: ‘Wat we dan waarschijnlijk zullen gaan zien is dat er allerlei celtypen worden gevonden in de mens, maar niet in muizen. Dit onderzoek is een voorbode daarvan.’
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees ook:
- Slimme mensen hebben grotere hersencellen
- Gen gevonden dat menselijk brein zo groot maakte
- Nieuwe celvorm ontdekt in ons lichaam