Hersenen van ratten na beroerte hersteld met menselijke huidcellen

Bij een beroerte, een Cerebro Vasculair Accident (CVA), raakt een deel van de hersenen afgesneden van de bloedtoevoer waardoor het geen zuurstof meer krijgt. Dit leidt tot zogenoemde uitvalsverschijnselen, de patiënt kan ineens bepaalde dingen niet meer, en als het te lang duurt, sterven er hersencellen af. 

Momenteel leidt een beroerte, als er niet in de eerste uren na de beroerte ingegrepen wordt, meestal tot permanente schade en is er geen behandeling die de schade kan herstellen. Er is enkel een vaak langdurige revalidatie om het omliggende hersenweefsel te stimuleren om functies over te nemen van het aangetaste weefsel.

Uit eerdere studies van het team dat de nieuwe studie heeft uitgevoerd en anderen was al gebleken dat het mogelijk is om hersencellen afkomstig van menselijke stamcellen of geherprogrammeerde cellen in te planten in de hersenen van ratten die getroffen waren door een beroerte. Het was echter niet geweten of die getransplanteerde cellen op een juiste manier verbindingen konden vormen in de hersenenen van de ratten zodat hun normale bewegingen en tastzin hersteld zouden worden. Nu heeft een nieuwe studie daar dus wel bewijs voor gevonden.

"Zes maanden na de transplantatie konden we zien hoe de nieuwe cellen de schade hersteld hadden die een beroerte veroorzaakt had in de hersenen van de ratten", zei professor Zaal Kokoia, die samen met zijn collega's aan de Zweedse Lunds universitet, senior professor Olle Lindvall en onderzoeker Sara Palma-Tortosa, de leiding had over de nieuwe studie.

"We hebben traceertechnieken gebruikt, elektronenmicroscopie en andere methoden, zoals licht om de activiteit in de getransplanteerde cellen uit te schakelen, om te tonen dat ze echt de correcte verbindingen gevormd hebben in de beschadigde zenuwcircuits. We waren in staat om te zien dat de vezels van de getransplanteerde cellen tot in de andere kant van de hersenen gegroeid zijn, de kant waar we geen cellen getransplanteerd hebben, en verbindingen gevormd hebben. Geen enkele eerdere studie had dit ooit aangetoond", zei Kokaia. 

Zenuwvezels of axonen zijn uitlopers van zenuw- of hersencellen die elektrische impulsen geleiden. Ze zijn de belangrijkste elementen voor de overdracht van informatie in het zenuwstelsel. 

Ook al hebben Kokaia en zijn collega Lindvall de hersenen al tientallen jaren bestudeerd, ze waren toch verrast door de resultaten. 

"Het is opmerkelijk te ontdekken dat het daadwerkelijk mogelijk is door een beroerte beschadigde hersenen te herstellen en zenuwverbindingen die verloren waren gegaan, opnieuw te creëren. De studie wakkert de hoop aan dat in de toekomst het ook bij patiënten die een beroerte hebben gehad, mogelijk zou kunnen zijn dode zenuwcellen te vervangen door nieuwe, gezonde zenuwcellen, ook al is er nog een lange weg af te leggen voor we dat kunnen waarmaken", zei Lindvall. 

De onderzoekers gebruikten zoals gezegd menselijke huidcellen die in het laboratorium geherprogrammeerd waren om zenuwcellen te worden. Vervolgens transplanteerden ze die in de hersenschors van ratten, het erg belangrijke gebied in de hersenen dat het vaakst beschadigd raakt na een beroerte.

De onderzoekers willen nu nog verdere studies uitvoeren. "We willen meer weten over welke invloed de getransplanteerde cellen uitoefenen op de andere hersenhelft. We willen ook nader bekijken welke invloed de transplantatie heeft op intellectuele functies zoals het geheugen. Daarnaast willen we ook mogelijke neveneffecten bestuderen. Veiligheid is uiteraard enorm belangrijk bij de transplantatie van cellen als die in de toekomst voor klinische toepassingen gebruikt zou worden", zei Kokaia. 

De studie van het team van de Lunds universitet en collega's uit de VS en Oekraïne is gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van de Lunds universitet, de Universiteit van Lund.