Een combinatie van lipidomics, expressie-analyse en chemische synthese ontrafelt nieuwe patronen in de vethuishouding van de hersenen. Afname van specifieke lipiden in het CNS verhoogt mogelijk de gevoeligheid voor ontsteking.
Onze hersenen bestaan voor een groot deel uit heel veel verschillende vetten en die zijn cruciaal voor een gezond, goed werkend brein. Veroudering gaat vaak gepaard met een verstoorde vethuishouding in de hersenen en dat is weer geassocieerd met het ontstaan van neurodegeneratieve ziekten. Maar welke vetten en metabolieten hierbij betrokken zijn is nog onduidelijk omdat deze relatief kleine moleculen lastig te karakteriseren zijn.
Een groot team onder leiding van Dionicio Siegel (UC San Diego) en Alan Saghatelian (Salk Institute) heeft nu een combinatie van technieken ingezet om hier meer zicht op te krijgen. Ze gebruikten untargeted lipidomics om het lipidoom (de verzameling van alle vetten) van muizenhersenen in kaart te brengen, lieten daar vervolgens co-expressie analyse op los om genexpressie patronen te koppelen aan de aan-/afwezigheid van bepaalde vetten en synthetiseerden tot slot de geïdentificeerde lipiden om hun biologische activiteit te bepalen.
Gestage afname
Met deze gecombineerde aanpak analyseerden ze de hersenen van muizen van verschillende leeftijden, variërend van heel jong tot oud. Daaruit bleek dat de sulfogalactosyl glycerolipiden een heel consistente, gestage afname vertonen gedurende het leven van de muizen. De afname van twee subgroepen, de sulfogalactosyl diacylglycerolen (SGDG’s) en de sulfogalactosyl alkylacylglycerolen (SGAAG’s) vindt specifiek plaats in het centraal zenuwstelsel. SGDG’s zijn bovendien structurele onderdelen van myeline, de beschermende laag rond zenuwcellen.
Ontstekingsremmend
Omdat chronisch verhoogde ontstekingswaarden een kenmerk zijn van neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer en Parkinson besloot het team SGDG’s te synthetiseren en te testen. Daaruit bleek een duidelijk ontstekingsremmende werking van de SGDG’s. Deze lipiden verlagen de secretie van interleukine-6 en tumor necrose factor alfa, twee bekende pro-inflammatoire cytokines. Deze resultaten suggereren volgens de onderzoekers dat er een duidelijke relatie is tussen de afname van SGDG’s en het optreden van chronische ontsteking in het oudere brein, met alle gevolgen van dien.
Verder onderzoek liet zien dat ook mensen en makaken SGDG’s in hun hersenen hebben – dat was nog niet eerder aangetoond. Volgens de onderzoekers wijst dit op evolutionaire conservatie, maar of dit betekent dat de afname van SGDG’s ook bij mensen een belangrijke factor is bij de veroudering van het brein en de bijbehorende ziektebeelden – en dus een mogelijk aangrijpingspunt vormt voor therapie – moet nog verder worden onderzocht. De nu ontwikkelde workflow zal in ieder geval nog veel meer informatie leveren over wat er precies allemaal gebeurt op moleculair niveau in de hersenen.
Nog geen opmerkingen