Als hamsters in winterslaap gaan, verdwijnen de helft van de verbindingen in hun hersenen. Een beetje zoals bij mensen met dementie. ‘Het coole is: die verbindingen komen allemaal weer terug als de winterslaap over is’, zegt neurowetenschapper Patrik Verstreken. Kunnen we binnenkort het geheugen van alzheimerpatiënten herstellen?
Ze zitten per twee in een kooitje en zijn hoegenaamd niet geïnteresseerd in mijn bezoek. Dit zijn de hamsters waar de aandacht van Patrik Verstreken de komende jaren naartoe zal gaan. We bevinden ons in de gebouwen van het Vlaamse Instituut voor Biotechnologie (VIB) in Leuven, en hebben in Verstrekens werkkamer, omringd door een groene jungle aan kamerplanten, ruim een uur gepraat over zijn onderzoek. Daarvoor moeten de diertjes de vriezer in – tegenover de kooien staat een aantal witte koelkasten waarin soortgenoten al verblijven. Om de diertjes niet te storen, doen we de deur beter niet open. ‘Net vandaag kwam mijn doctoraatsstudent het me vertellen: ‘Yes, ze zijn allemaal in winterslaap!’, vertelt Verstreken enthousiast. Verstrekens onderzoeksteam wekt die winterslaap kunstmatig op, door het in de koelkast dag na dag kouder en donkerder te maken. ‘Daar zijn we nu al wekenlang mee bezig. Binnenin zit een bewegingssensor, en sinds een aantal dagen merken we dat de dieren niet meer bewegen.’ Verstrekens onderzoek naar de hamsters moet meer inzicht geven in alzheimer bij mensen.
Wat hebben hamsters in winterslaap te maken met de ziekte van Alzheimer?
‘Uit eerder onderzoek weten we dat elk dier dat in winterslaap gaat, synapsen verliest (synapsen zijn de verbindingen tussen neuronen, red.). Hamsters verliezen elke keer de helft van hun synapsen. Het proteïne tau lijkt dat proces in gang te zetten. Dat deed bij mij een belletje rinkelen, want laat nu net datzelfde tau ook betrokken zijn bij alzheimer en andere vormen van dementie. Ook zij verliezen eerst synapsen, daarna gaan ook de neuronen teloor.’
‘Er gebeurt een chemische verandering – fosforylatie – waardoor de functie van tau wijzigt. Daardoor gaat het zich verplaatsen van de axonen (de uitlopers van neuronen langs waar informatieoverdracht gebeurt, red.) naar de synapsen. Dat vindt zowel bij dementie als bij de winterslaap van dieren plaats. Het coole van de zaak is dat hamsters hun verloren synapsen weer kunnen herstellen.’
Hoe gaan jullie het verband tussen de winterslaap en dementie precies onderzoeken?
‘We gaan kijken wat er in de hersenen van hamsters gebeurt als ze in winterslaap gaan en als ze er weer uit komen. Dat doen we ten eerste via beeldvorming bij levende dieren, in verschillende fases. Welke synapsen verdwijnen, welke blijven, welke komen terug? Daarnaast gaan we moleculair kijken. We zullen bepaalde synapsen uit de hippocampus van de dieren via massaspectrometrie analyseren. Zo komen we te weten welke eiwitten betrokken zijn bij het afbreken en opnieuw opbouwen van die synapsen. We kijken specifiek naar de hippocampus omdat dat hersengebied bij dementie achteruitgaat en omdat we uit eerder onderzoek weten dat hij ook erg getroffen wordt bij winterslaap.’
‘Ten slotte willen we ook de veranderingen in de genen bestuderen. We gaan het messenger-RNA van alle neuronen en gliale cellen in de hippocampus van de hamsters sequensen om te kijken welke genen in elke fase ‘aan staan’. Dat zal ontzettend veel data opleveren, waaronder genen die belangrijk zijn om de synapsen na de winterslaap te herstellen.’
Zal uw hamsteronderzoek nieuwe medicatie opleveren?
‘Dat hopen we. Als we weten welke proteïnen en genen belangrijk zijn om bij hamsters de synapsen te herstellen na hun winterslaap, hopen we die pathways ook te kunnen ‘aanzetten’ in mensen met dementie. Afgestorven neuronen kun je natuurlijk nooit terug tot leven wekken. Maar misschien kun je wel de capaciteit herstellen om te leren en herinneringen op te bouwen.’
Het volledige interview lees je in het volgende nummer van Psyche&Brein.
