Eiwit TIMP2 maakt verouderde hersencellen weer jong en fit

Wetenschappers van de Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York hebben een eiwit geïdentificeerd dat een cruciale rol speelt bij het gezond houden van microglia, de afweercellen van de hersenen. Het eiwit heet TIMP2 en is al langer bekend als een stof die geassocieerd wordt met jeugdigheid. In een studie, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications, laten de onderzoekers zien dat het ontbreken van TIMP2 microglia laat verouderen, terwijl het toevoegen van het eiwit juist verjongende effecten heeft.

Waarom hersenafweercellen verslappen met de leeftijd

Ouder worden is de grootste bekende risicofactor voor de ziekte van Alzheimer en andere neurodegeneratieve ziekten. Toch weten wetenschappers nog niet precies welke biologische processen de verouderende hersenen kwetsbaarder maken. Microglia spelen daarbij een belangrijke rol. Deze cellen vormen het onderhouds- en verdedigingssysteem van de hersenen: ze ruimen celafval op, houden de verbindingen tussen hersencellen in goede staat en reageren wanneer hersenweefsel beschadigd raakt. Met het ouder worden verliezen microglia een deel van dat vermogen. Ze kunnen bovendien veranderen in een staat die juist ontstekingen aanwakkert en de normale werking van de hersenen verstoort.

Onderzoeksleider Joseph Castellano, hoogleraar neurowetenschappen aan Mount Sinai, legt uit dat TIMP2 microglia helpt om gezond te blijven functioneren. Door het vermogen van deze cellen om afval op te ruimen te ondersteunen en schadelijke reacties te beperken, kan het eiwit volgens hem functies herstellen die bij veroudering verzwakken.

Proeven met muizen tonen herstel

Om de werking van TIMP2 te onderzoeken, gebruikten de wetenschappers verschillende groepen muizen. Bij sommige dieren werd TIMP2 in het hele lichaam uitgeschakeld, bij andere alleen in microglia of in neuronen. Met technieken als single-nucleus RNA-sequencing, waarmee de genactiviteit van individuele celkernen in beeld wordt gebracht, en in vivo microdialyse, een methode om stoffen rond levende hersencellen te meten, zagen de onderzoekers dat microglia zonder TIMP2 kenmerken van veroudering en celstress ontwikkelden. Ook de omgeving rond de hersencellen bevatte meer ontstekingsstoffen.

Toen de onderzoekers TIMP2 via injecties toedienden aan oudere muizen, verbeterden de microglia juist. Ze ruimden celafval weer effectiever op en vertoonden minder kenmerken van ontsteking. De verjongende werking van het eiwit bleek dus omkeerbaar in te zetten, ook op latere leeftijd.

Nog geen behandeling, wel een nieuw spoor

De bevindingen passen in een groeiende interesse onder wetenschappers naar de vraag of stoffen die horen bij jeugdigheid het verouderingsproces kunnen beïnvloeden. Castellano benadrukt dat er nog veel onderzoek nodig is. Het is niet bekend of TIMP2 bij mensen dezelfde effecten heeft, en of het eiwit ooit als behandeling kan worden ingezet. De resultaten komen uitsluitend uit experimenten met muizen. Toch geeft de studie een concrete verklaring voor hoe een jeugd-eiwit de afweer van de hersenen op peil houdt, en biedt het een mogelijk nieuw aangrijpingspunt voor toekomstig onderzoek naar hersenveroudering en Alzheimer.