UVA-neurowetenschappers hebben ontdekt dat er een onverwachte vorm van celopruiming plaatsvindt in zich ontwikkelende hersenen. Als dit proces misgaat - te weinig of te veel gebeurt - kan dit permanente veranderingen in de bedrading van de hersenen veroorzaken. Bij laboratoriummuizen, dit resulteert in angstachtig gedrag, en het kan een rol spelen bij neurologische aandoeningen zoals autisme bij mensen.
Je wilt niet dat [hersen]cellen genomische compromissen hebben. Je wilt geen beschadigd DNA. Dit zou dus een normaal mechanisme zijn om te voorkomen dat die cellen in het centrale zenuwstelsel worden opgenomen. Wanneer de schade niet wordt herkend, de cellen die DNA-schade hebben, leven voort in het CZS [centraal zenuwstelsel] en kunnen worden gezien door ophoping van DNA-schade in de hersenen."
Catharina R. Lammert, onderzoeker, UVA
De celreiniger die de onderzoekers zagen, het AIM2-inflammasoom, is voornamelijk in verband gebracht met de immuunrespons van het lichaam op infecties, maar is niet uitgebreid onderzocht in de hersenen. Maar daar speelt het een cruciale rol om ervoor te zorgen dat het zich ontwikkelende brein goed wordt geassembleerd en correct functioneert. Lammert ontdekte in samenwerking met hoofdonderzoeker John Lukens, doctoraat.
"Neuroontwikkeling is een zeer ingewikkeld proces, " zei Lammert, een afgestudeerde student wiens gespecialiseerde vaardigheden een belangrijke rol speelden bij de ontdekking. "Deze vorm van celdood speelt eigenlijk een rol bij het verwijderen van ongewenste cellen uit de hersenen om een gezond CZS tot stand te brengen met de juiste verbindingen en het juiste aantal cellen."
Meer dan de helft van de neuronen die tijdens de ontwikkeling van de hersenen worden aangemaakt, sterft af. dus goed opruimen is essentieel, merkte Lukens op, van de afdeling Neurowetenschappen van UVA. "Er wordt gedacht dat te veel of te weinig ten grondslag ligt aan alles, van autisme tot een verstandelijke beperking - elke vorm van neurologische ontwikkelingsstoornis, " hij zei.
Bijvoorbeeld, ataxie is een aandoening waarbij mensen de controle over hun bewegingen verliezen. "Er is een mogelijkheid dat deze route zou kunnen bijdragen aan het neuronale verlies dat wordt gezien bij ataxie, " zei Lukens, een onderzoeker bij UVA's Center for Brain Immunology and Glia (BIG). "Aan de ene kant, je hebt het nodig [de opruiming], maar als je er te veel van hebt, het kan negatieve gevolgen hebben, Leuk vinden, mogelijk, ataxie. Veel van de vroeg optredende neurodegeneratieve ziekten zijn geassocieerd met mutaties in DNA-schadeherstel-eiwitten, en dit pad kan er ook bij betrokken zijn."
De ontdekking kwam enigszins toevallig tot stand, het resultaat van een observatie van het gedrag van laboratoriummuizen terwijl de onderzoekers traumatisch hersenletsel onderzochten. Maar het volgen van die onverwachte leiding heeft wetenschappers een beter begrip gegeven van de hersenontwikkeling, en dat begrip kan op een dag nieuwe behandelingen voor neurologische ziekten opleveren.
Lukens, een lid van UVA's Carter Immunology Center, gewaarschuwd dat dergelijke behandelingen waarschijnlijk nog ver weg zijn, maar hij zei dat een therapie op basis van de ontdekking wijdverbreide toepassingen zou kunnen hebben. "Het raken van deze route in de volwassen hersenen zou waarschijnlijk een behandelingsstrategie opleveren voor elke neurodegeneratieve ziekte die verband houdt met DNA-schade, " zei hij. "En dat zijn alle grote zware slagmensen:de ziekte van Alzheimer, Parkinson, ALS."
De onderzoekers hebben hun bevindingen gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Nature. De auteurs van de studie waren Lammert, Elizabeth L. Frost, Calli E. Bellinger, Ashley C. Bolte, Celia A. McKee, Mariah E. Hurt, Matt J. Paysour, Hannah E. Ennerfelt en Lukens.
Het onderzoek werd ondersteund door de Hartwell Foundation; Rettsyndroom.org subsidie 22349; de Owens Family Foundation; en Brain &Behaviour Research Foundation-beurs 27515. Lammert werd ondersteund door een predoctorale opleidingsbeurs van het National Institutes of Health's National Institute of General Medical Sciences en een Wagner Fellowship.
Wat is de deal met hepatitis C?
RNA-sequencing biedt nieuwe inzichten in het microbioom
Colitis ulcerosa en een ontbrekende microbe in de darm
Glycyrrhizinezuur als kandidaat-geneesmiddel voor COVID-19
Darmmicrobiota kan de ernst van COVID-19 voorspellen
Ongezond darmmicrobioom vermindert synaptisch snoeien in de hersenen,
Strategische voorbereiding van de pediatrische gezondheidszorg voor de tweede golf van de COVID-19-pandemie
Hoewel de COVID-19-pandemie tot nu toe een relatief lage impact heeft gehad op de pediatrische populatie, gevreesd wordt dat de tweede golf, die in veel delen van de wereld al aan de gang is, kan zijn
Antibioticaresistentie verdubbelt in slechts twee decennia
Antibioticaresistentie vormt een grote uitdaging voor veel eerder geneesbare infectieziekten. Momenteel, antibioticaresistentie blijkt veel sneller toe te nemen in vergelijking met de ontwikkeling van
Prikkelbare darmziekte verhoogt het risico op dementie
Wetenschappers hebben lang de link tussen de darm en de hersenen onderzocht. Nutsvoorzieningen, een nieuwe studie toont aan dat oudere volwassenen met chronische ontsteking van het spijsverteringskana