Immuuncellen gebruiken ze om snel bij beschadigd hersenweefsel te geraken.

“Wij dachten altijd dat immuuncellen via het bloed van onze armen en benen naar beschadigd hersenweefsel reisden,” vertelt onderzoeker Francesca Bosetti. “Deze resultaten suggereren dat immuuncellen in plaats daarvan een kortere weg nemen en zo snel ter plaatse komen.”

Neutrofielen
Onderzoekers baseren hun conclusie op experimenten met muizen. Met behulp van de nieuwste technologieën konden ze nagaan waar de immuuncellen die kort nadat hersenweefsel – bijvoorbeeld door een beroerte of hersenvliesontsteking – beschadigd raakt in actie komen, vandaan kwamen. De onderzoekers richtten zich daarbij op neutrofielen: een immuunceltype dat meestal als eerste ter plaatse is als er iets misgaat. Verrassend genoeg bleken deze immuuncellen zich niet vanuit het scheenbeen, maar vanuit de schedel naar het beschadigde hersenweefsel te haasten.

Hier zie je de tunneltjes tussen de schedel en het brein. Afbeelding: Nahrendorf Lab.

Bijzonder
De onderzoekers leiden dat af uit het aantal immuuncellen dat zes uur na een beroerte in het beenmerg van de schedel werd aangetroffen. Dat aantal lag veel lager dan het aantal in het scheenbeen. Dat suggereert dat het beenmerg in de schedel veel meer immuuncellen naar het brein zond. Het is heel bijzonder. Want blijkbaar reageert het beenmerg in het lichaam dus niet uniform op het signaal dat er iets mis is. In plaats daarvan komt met name het beenmerg dat zich dicht bij de getroffen plek bevindt, in actie.

Tunnels
Maar hoe belanden de immuuncellen nu vanuit de schedel in het brein? “We begonnen de schedel heel nauwkeurig en vanuit alle hoeken te bestuderen om uit te zoeken hoe immuuncellen in het brein terecht komen,” vertelt onderzoeker Matthias Nahrendorf. “Verrassend genoeg ontdekten we heel kleine tunnels die het beenmerg direct verbinden met de buitenste laag van het brein.” Vervolgens slaagden de onderzoekers erin om de immuuncellen ook daadwerkelijk door die tunneltjes te zien reizen.

Mensen
Alle beschreven onderzoeken vonden plaats in het brein van muizen. Tijd om eens te kijken hoe dat in het brein van mensen zit. De onderzoekers bogen zich over gedetailleerde beelden van de schedel en het brein die tijdens operaties waren gemaakt en ontdekten daarop soortgelijke tunneltjes. De tunneltjes waren alleen zo’n vijf keer breder dan bij muizen.

Vervolgonderzoek moet uitwijzen of er naast immuuncellen nog andere typen cellen zijn die via deze tunneltjes naar het brein reizen. Ook willen de onderzoekers graag vaststellen hoe groot de rol van deze tunneltjes en de cellen die er doorheen reizen is bij beroertes en chronische aandoeningen zoals Alzheimer. “Een ander idee is dat deze tunnels dienst kunnen doen als een route voor het afleveren van medicatie.”