Neurowetenschappers ontdekken een verhoogde activiteit van hersencellen in het menselijk brein na de dood.

Nadat iemand overlijdt gebeurt er nog van alles in het lichaam. Zo blijven cellen, zoals in het brein, nog uren actief. In sommige hersencellen, ontstaat zelfs nog een enorme piek aan activiteit, ontdekten wetenschappers van de Universiteit van Illinois Chicago. Zogeheten ‘zombiegenen’ in de cellen worden kort na overlijden juist extra actief, en de betreffende cellen nemen in omvang toe. Wat is hier aan de hand?

Lees ook:

• ‘Menselijk brein herhaalt belevenissen tijdens slaap’
• Gedetailleerde kaart van het fruitvliegbrein gemaakt

Expressiepatroon

Elke cel in ons lichaam draagt dezelfde genetische informatie, opgeslagen in het DNA. De samenstelling van actieve en inactieve delen, ookwel genen, is uniek voor elk type weefsel. Onlangs analyseerden wetenschappers de activiteit (expressie) van genen in een ‘stervend brein’, en ontdekten bijzondere patronen.

De wetenschappers maakten gebruik van vers hersenweefsel, afkomstig van twintig patiënten na een hersenoperatie vanwege epilepsie. Vervolgens bootsten de onderzoekers het proces van sterven na door de weefsels 24 uur op kamertemperatuur te laten rusten. In de tussentijd hield het team de genetische activiteit van de verschillende hersencellen in de gaten.

“Het is het niet nieuw dat er leven is na de dood. Uit postmortem hersenweefsel kan je nog vrij lang cellen halen om die in kweek te brengen. Op het moment dat die cellen nog overleven zullen hun expressieprofiel, RNA en eiwitten ook nog veranderen,” vertelt Elly Hol, professor ‘glia-biologie van hersenziekten’ van het UMC Utrecht hersencentrum.

Actieve gliacellen

Het overgrote deel van de genen, waaronder zogeheten ‘huishoudgenen’ die de basisfuncties van cellen regelen, hielden een vrijwel constante activiteit over het gehele etmaal. In een andere groep genen, die specifiek ‘aanstaan’ in zenuwcellen en belangrijk zijn voor geheugenactiviteit en denken, kelderde de activiteit snel in.

Iets opmerkelijks zagen de onderzoekers in een derde groep genen, betrokken bij de activiteit van gliacellen (de steun- en afweercellen van het brein): de cellen vertoonden juist een enorme piek aan gen-activiteit. De gliacellen namen daarnaast flink in omvang toe en groeiden zelfs nieuwe uitlopers (armachtige structuren).

O2-tekort

Toch is dit geen gek, onverwachts resultaat. Gliacellen spelen een grote rol bij de afweer van de hersenen en worden geactiveerd door schade en ontstekingen, als het brein kampt met een zuurstoftekort. De gliacellen worden opgetrommeld en proberen de boel zo lang mogelijk te redden.

“Op het moment dat iemand overlijdt zullen cellen reageren op het feit dat er geen bloeddoorstroming meer is, en er dus geen voedsel meer aangevoerd wordt,” vertelt Hol. “Het verbaast me ook niet dat de genetische activiteit van gliacellen omhooggaat. Op het moment dat er neuronen afsterven zullen eerst de microglia en later astrocyten (twee types gliacellen, red.) reageren.”

Hol vindt de studie wel erg mooi. “Van twintig patiënten hebben ze dezelfde delen uit het brein, bijvoorbeeld uit de cortex of hippocampus, op tafel gelegd en stukje voor stukje geanalyseerd. Dat je in het verloop van de tijd de veranderingen ziet, dat is interessant.”

Expressieprofiel

De resultaten bieden een belangrijk inzicht voor de interpretatie van bestaand en toekomstig hersenonderzoek, schrijven de onderzoekers. Veel studies naar hersenaandoeningen zoals Alzheimer, schizofrenie en autisme gebruiken weefsels die pas 12 uur na overlijden zijn verzameld. Hierbij wordt weinig rekening gehouden met de postmortale genexpressie en cel activiteit, of dat bepaalde celtypes al grotendeels zijn afgestorven.

De onderzoekers eindigen hun artikel positief: “Het goede nieuws is dat we nu weten welke genen en celtypes stabiel blijven, welke vergaan, en welke toenemen in de tijd, waardoor de resultaten van postmortale hersenstudies beter kunnen worden begrepen.”

Bronnen: Scientific Reports, University of Illinois at Chicago via EurekAlert!, Science Alert, Elly Hol