Op zoek naar het begin van hersenziekten: het werk van Steven Sloan

In een pas geschilderde, vrijwel lege kamer zit Steven Sloan geconcentreerd te typen aan zijn bureau in de hoek. Met een nieuwe publicatie op komst kijkt hij ernaar uit om zijn onderzoek voort te zetten aan het Nederlands Herseninstituut. “Er is nog ontzettend veel werk te doen op dit gebied, en juist dat maakt het zo leuk”, zegt hij met een glimlach.

Sloan onderzoekt de ontwikkeling van het menselijke brein—een uitdagende opgave die decennialang vrijwel onmogelijk was. Daar kwam zo’n dertien jaar geleden verandering in, toen onderzoekers ontdekten hoe ze kleine celclusters konden laten uitgroeien tot structuren die lijken op een eenvoudige versie van het menselijke brein.

“Deze clusters noemen we organoïden, geen organen of mini-breinen”, verduidelijkt hij. “Hersenorganoïden denken niet, ze hebben geen bewustzijn, maar ze geven ons wel de mogelijkheid om het vroege proces te observeren waarbij menselijke cellen uitgroeien tot een complex weefsel”.

In tegenstelling tot veel andere neurowetenschappers richt Sloan zich op astrocyten: ondersteunende cellen die vaak over het hoofd worden gezien. Juist deze focus heeft al waardevolle inzichten opgeleverd in ontwikkelingsstoornissen en biedt veelbelovende aanknopingspunten voor een breed scala aan hersenaandoeningen.

De choreografen achter de schermen

De meest bestudeerde hersencel is de neuron, de bouwsteen van netwerken in het zenuwstelsel. Opmerkelijk genoeg kunnen deze neuronen alleen overleven in aanwezigheid van stervormige ‘zuster-cellen’, de astrocyten. “Je kunt astrocyten zien als de choreografen van het brein in ontwikkeling. Haal je ze even weg, dan hebben neuronen geen idee wat ze moeten doen.”

Het belang van astrocyten reikt verder dan het begrijpen van de normale hersenontwikkeling; ze spelen mogelijk ook een sleutelrol bij uiteenlopende ontwikkelings- en psychiatrische aandoeningen. “Ze zouden wel eens aan de basis kunnen liggen van autisme, schizofrenie of epilepsie.”

De reactieve astrocyt

Naast hun rol als ‘choreografen’ reageren astrocyten ook sterk op ontstekingen. “We noemen dat een reactieve toestand”, legt Sloan uit, al kan hij er nog niet veel meer over zeggen. “Waarschijnlijk bestaan er verschillende vormen van zo’n reactieve toestand, afhankelijk van de aandoening en de duur ervan. Maar we missen nog de juiste termen om die variaties te beschrijven, en ook het inzicht in wat ze betekenen voor het verloop van ziekten in elke specifieke situatie.”

Sloan publiceerde onlangs, samen met zijn vorige onderzoeksgroep resultaten waaruit voor het eerst blijkt dat astrocyten al in zeer vroege stadia van de ontwikkeling reactief worden. “Dat is behoorlijk ingrijpend. We denken dat dit helpt verklaren waarom infecties tijdens de zwangerschap gevaarlijk kunnen zijn en invloed hebben op de ontwikkeling van de hersenen.”

Sloan zet zijn onderzoek voort aan het Nederlands Herseninstituut. “Ik wil laten zien hoe fascinerend neuro-ontwikkeling is: ons zenuwstelsel bestaat niet uit één type cel—wat al complex genoeg zou zijn—maar uit een samenspel van vele celtypen die op precies het juiste moment en op de juiste plek moeten samenwerken. We hebben nu eindelijk de middelen om dat proces te bestuderen. Dat is wat mij zo enthousiast maakt.”