Wanneer er een ontsteking in de hersenen is, zouden bepaalde immuuncellen een sluiproute nemen om zo sneller op hun bestemming te komen.

In het binnenste van onze botten bevindt zich het beenmerg. In deze sponsachtige substantie worden zowel rode bloedcellen geproduceerd als immuuncellen die ons lichaam beschermen tegen indringers. Nu zijn er in de schedels van muizen bloedvaatjes vanuit het bot ontdekt die zouden fungeren als een sluiproute voor de immuuncellen. En mensen blijken ze ook te hebben.

Lees ook: Is er echt een nieuw menselijk orgaan ontdekt?

Immuuncellen volgen

Wetenschappers stuitten op deze kanaaltjes toen ze in muizen onderzochten of immuuncellen die na een herseninfarct of hersenvliesontsteking aan de hersenen waren afgegeven, afkomstig waren van (het beenmerg van) de schedel of van het scheenbeen (de tibia).

Dat onderzochten ze door in muizen op twee plekken fluorescent gekleurde immuuncellen (neutrofielen genaamd) in te spuiten: in het beenmerg van de schedel (rood gekleurd) en van het scheenbeen groen gekleurd).

Toen deze cellen eenmaal waren gesetteld, veroorzaakten de onderzoekers een acute ontsteking in de hersenen van muizen, zoals plaats vindt bij een beroerte en bij meningoencephalitis (hersenvliesontsteking). Vervolgens konden de wetenschappers de gekleurde cellen volgen.

Verbindende tunnels

Het onderzoeksteam ontdekte dat de schedel aanzienlijk meer neutrofielen aflevert aan de ontstekingsplek in de hersenen dan het scheenbeen. Maar dit resultaat leverde een nieuwe vraag op: hoe werden deze neutrofielen afgeleverd?

Met behulp van een microscopietechniek – waarbij het betreffende orgaan in bad wordt geplaatst om de integriteit van het weefsel te behouden terwijl het wordt onderzocht – ontdekten de wetenschappers de tunneltjes die het beenmerg in de schedel direct verbinden met de buitenste laag van de hersenen (de dura mater).

Ze zagen ook live hoe neutrofielen door deze kanaaltjes bewogen. Normaal gesproken stroomt bloed door deze tunnels, vanuit de schedel naar het beenmerg. Maar in het geval van een beroerte, gingen neutrofielen opeens in de tegenovergestelde richting bewegen om beschadigd weefsel te bereiken. De onderzoekers denken daarom dat de tunnels fungeren als een soort sluiproute voor de immuuncellen.

De tunnels die het beenmerg in de schedel direct verbinden met de buitenste laag van de hersenen. © Herrison et al./Nature Neuroscience

Nog even geduld

Deze kanalen troffen de onderzoekers aan in muizen, maar zouden mensen ze ook hebben? Na menselijke schedelmonsters te hebben bestudeerd, zagen de onderzoekers dat de tunnels inderdaad ook daar aanwezig zijn. Deze waren vijfmaal groter in diameter dan de kanalen in de schedels van de muis, en werden aangetroffen in zowel de binnenste als de buitenste laag van het bot.

“Het is een mooi uitgevoerde studie”, vindt immunoloog Jon Laman (Universitair Medisch Centrum Groningen). “Migratie van immuuncellen in en door de schedel, door de hersenvliezen, naar het weefsel van het centraal zenuwstelsel, en daarna weer eruit, is een zeer belangrijk thema bij tal van hersenaandoeningen. Het is ook prachtig dat ze het niet tot de muis beperken, maar ook bewijs van enkele humane samples laten zien.”

Deze nieuw ontdekte tunnels zouden als een sluiproute werken voor immuuncellen. © Herrison et al./Nature Neuroscience.

Hoogleraar in de neurowetenschappen Erik Boddeke (Rijksuniversiteit Groningen) is wel nog wat voorzichtig met de bevindingen. “Het gaat hier om experimenten in muizen (níet in mensen), waarbij door kleine bloedvaatjes neutrofielen van de schedel naar de hersenvliezen migreren”, mailt hij.

“Dit is alleen waargenomen onder extreem pathologische omstandigheden (de onderzoekers veroorzaakten hersenvliesontsteking of een beroerte). De interessante vraag is of dit bij veroudering en ouderdomsziekten, zoals de ziekte van Alzheimer in de mens, ook het geval is. De bevindingen zijn dus absoluut origineel, maar met een oordeel over de validiteit en relevantie wacht ik nog even.”

Bronnen: Nature Neuroscience, EurekAlert!, ScienceAlert

Beeld: Herrison et al./Nature Neuroscience

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!