Nieuws | 16 februari 2018

'Een nieuw brein in een maand'

Onderzoek naar eiwitopbouw in de hersenen

Hersenweefsel (dat voornamelijk bestaat uit eiwitten) is in een periode van vier á vijf weken compleet vernieuwd. Dat hebben wetenschappers van de afdelingen Humane Biologie en Neurochirurgie van het Maastricht UMC+ voor het eerst vastgesteld. Bij zes patiënten, die een operatie ondergingen voor slaapkwab-epilepsie, is gemeten hoe snel eiwitten in hersenweefsel worden opgebouwd. Die snelheid blijkt aanmerkelijk hoger te liggen dan bij bijvoorbeeld spierweefsel. Deze bevinding werpt mogelijk nieuw licht op de capaciteit en flexibiliteit van het brein en de rol van eiwitopbouw bij informatieverwerking.   

Alle weefsels in het menselijk lichaam ondergaan continue vernieuwing op basis van veranderingen in eiwitopbouw en -afbraak. De snelheid waarmee dat gaat, is te bepalen door eiwitten een soort van ‘label’ mee te geven. Via deze methode is onder meer al bepaald dat spierweefsel na drie maanden compleet vervangen is door nieuw materiaal. Menselijk breinweefsel is echter niet zo eenvoudig te bestuderen, omdat het lastig te verkrijgen is. Via zes patiënten die in het Maastricht UMC+ een operatie ondergingen voor slaapkwabepilepsie, konden wetenschappers de eiwitvernieuwing in de hersenen wel bepalen. De resultaten bleken verrassend.

Vier weken
iStockiStockVan het menselijk brein is al eerder is aangetoond dat het structurele veranderingen ondergaat bij het ontwikkelen van cognitieve vaardigheden. Of er een eventuele rol is weggelegd voor eiwitopbouw en -afbraak is echter nooit bestudeerd. Promotieonderzoek van drs. Joey Smeets laat zien dat de opbouwsnelheid van eiwitten in breinweefsel gemiddeld tussen de drie en vier procent per dag ligt. Wat inhoudt dat alle eiwitten in het brein na ongeveer vier tot vijf weken zijn vervangen door nieuw materiaal.

Fundamenteel proces
Wat de precieze implicaties zijn van de bevinding is nog onduidelijk, maar het werpt in ieder geval nieuw licht op een fundamenteel proces in onze hersenen. Het orgaan waar data worden opgeslagen, informatie (bewust of onbewust) wordt geïnterpreteerd en verwerkt en waar persoonlijkheid en emotie worden gereguleerd. “Wat de invloed ervan is dat de bouwstenen van het breinweefsel na een maand vervangen zijn, is nog lastig te overzien”, zegt prof. dr. Luc van Loon (Humane Biologie). “Mogelijk speelt de snelle eiwitopbouw daar wel een voorname rol in.”     

In het wetenschappelijk tijdschrift Brain beschreven de Maastrichtse onderzoekers onlangs hun bevindingen.