Immuuncellen van de hersenen kunnen beschermen tegen OCS, angst
In het afgelopen decennium hebben wetenschappers ontdekt dat microglia, een soort immuuncel die in de hersenen verblijft, meer doet dan alleen reageren op ziekte en infectie.
Nu heeft nieuw onderzoek bij muizen de disfunctie van microglia van een bepaalde genetische afstamming in verband gebracht met angst en obsessief-compulsieve stoornis (OCS).
De recente Celrapporten onderzoek toont ook aan dat vrouwelijke geslachtshormonen de angstsymptomen kunnen verergeren die optreden wanneer deze subset van microglia niet correct functioneert.
De ontdekking werpt licht op de hersenbiologie van angst en aandoeningen die ermee verband houden, zoals OCS, waarvan de hoofdoorzaken onduidelijk zijn gebleven.
"Meer vrouwen dan mannen ervaren op een bepaald moment in hun leven slopende angst", zegt hoofdonderzoeksauteur Dimitri Traenkner, Ph.D., een onderzoeksassistent-professor in biologische wetenschappen aan de Universiteit van Utah in Salt Lake City.
"In deze studie", voegt Traenkner eraan toe, "waren [we] in staat om angst te koppelen aan een disfunctie in een soort microglia en aan vrouwelijke geslachtshormonen."
Microglia heeft veel functies
Sinds hun ontdekking in de jaren twintig zijn wetenschappers de belangrijke rol gaan waarderen die microglia in de hersenen spelen na verwonding, infectie en ziekte.
Ze hebben aangetoond dat deze aangeboren immuuncellen een rol spelen bij aandoeningen variërend van de ziekte van Alzheimer en multiple sclerose tot hersenkanker.
Meer recentelijk heeft echter een schat aan onderzoek aangetoond dat microglia een groot repertoire aan functies heeft.
Studies hebben bijvoorbeeld aangetoond dat microglia bijdragen aan vele aspecten van de ontwikkeling van de hersenen, waaronder het genereren van de myeline-omhulling die zenuwvezels beschermt en het stimuleren en snoeien van verbindingen tussen hersencellen.
Bovendien beginnen wetenschappers in te zien dat de invloed van microglia zich uitstrekt tot gedrag.
‘Ten minste twee verschillende afstammelingen’
In hun studiedocument citeren Traenkner en collega's studies die hebben gesuggereerd dat abnormale microglia-activiteit onder omstandigheden van langdurige stress depressie of angst kan veroorzaken.
Ze leggen ook uit dat niet alle microglia hetzelfde zijn. In hun eigen onderzoek hebben ze bijvoorbeeld "onlangs aangetoond dat er ten minste twee verschillende lijnen van microglia zijn" en dat het mogelijk is om ze te programmeren om verschillende dingen te doen.
In dat eerdere werk identificeerde het team een specifieke subset van microglia waarvan de voorlopers het eiwit Hoxb8 tot expressie brengen tijdens de embryonale ontwikkeling.
Hoxb8 is een transcriptiefactor, een eiwit dat het celgedrag kan veranderen door genen aan en uit te zetten.
Het blijkt dat ongeveer een derde van alle microglia in de hersenen van volwassen muizen afstamt van Hoxb8-voorlopers.
Andere onderzoekers hebben ook aangetoond dat muizen die geen Hoxb8 hebben, de neiging hebben om te overgroeien, een gedrag dat vergelijkbaar is met de menselijke aandoening trichotillomanie, een type OCS dat ervoor zorgt dat mensen hun haar uittrekken. Ze hebben echter niet vastgesteld om welke cellen het gaat.
Microglia uit de Hoxb8-lijn
Wat Traenkner en collega's deden in de nieuwe studie, was om de cellen die verantwoordelijk zijn voor dit gedrag te identificeren als microglia die afstammen van voorlopers met een Hoxb8-afstamming.
Hun experimenten toonden aan dat het inactiveren van Hoxb8-lineage microglia bij muizen oververzachting veroorzaakte en dat actieve Hoxb8-lineage microglia het compulsieve gedrag kan stoppen.
"Onderzoekers hebben lang vermoed", merkt Traenkner op, "dat microglia een rol spelen bij angst en neuropsychologische aandoeningen bij mensen, omdat dit celtype stoffen kan afgeven die neuronen kunnen beschadigen."
Dus het feit dat microglia kan beschermen tegen angst verraste hen, voegt hij eraan toe.
In hun experimenten zagen de onderzoekers ook hoe vrouwelijke geslachtshormonen de OCS en angst die voortkomt uit disfunctionele Hoxb8-lineage microglia kunnen verergeren. De symptomen waren consequent ernstiger bij de vrouwtjesmuizen dan bij de mannetjesmuizen.
Bovendien vertoonden vrouwtjesmuizen angst die niet aanwezig was bij de mannetjes. Het team zag hiervan het bewijs in een nieuwe test die ze ontwikkelden en valideerden, waarbij de pupillen van de dieren duidelijk verwijdden onder stressomstandigheden.
Om te bevestigen dat vrouwelijke geslachtshormonen de symptomen van OCS en angst aanstuurden, varieerden de onderzoekers de niveaus van de dieren van twee vrouwelijke geslachtshormonen: oestrogeen en progesteron.
Toen het team deze hormoonspiegels in de vrouwtjesmuizen manipuleerde om te lijken op die welke typisch aanwezig zijn bij mannetjes, waren de OCS en angstsymptomen bij de vrouwtjesmuizen als die van mannetjes.
Omgekeerd, wanneer de hormonen bij mannetjes op de niveaus waren die typisch bij vrouwtjes aanwezig waren, waren de OCS en angstsymptomen bij de mannetjesmuizen als die van vrouwtjes.
Nieuwe richting voor geneesmiddelenonderzoek
Traenkner suggereert dat deze bevindingen sterk pleiten voor het bestaan van een mechanisme dat biologische seks en genetische familiegeschiedenis koppelt aan het risico op het ontwikkelen van angstgerelateerde stoornissen.
Het team beweert niet een remedie voor angst te hebben gevonden, maar suggereert dat de bevindingen wijzen op een nieuwe richting om naar nieuwe medicijnen te zoeken om de aandoening te behandelen.
Volgens schattingen van het National Institute of Mental Health, een van de National Institutes of Health (NIH), zal bijna een derde van de volwassenen in de Verenigde Staten ooit een angststoornis ervaren.
De symptomen van angst kunnen zo ernstig zijn dat ze de relaties van mensen en hun vermogen om te werken, studeren en hun dagelijkse bezigheden uit te voeren, verstoren.
“[Deze studie] opent een nieuwe weg om over angst na te denken. Omdat we dit model hebben, hebben we een manier om nieuwe medicijnen te testen om deze muizen te helpen, en hopelijk zal dit op een gegeven moment mensen helpen. "
Dimitri Traenkner, Ph.D.
