Onderzoekers van KU Leuven hebben aangetoond dat een behandeling met een cocktail van twee medicijnen de hersenen van oude killivissen niet alleen verjongt, maar ook beschermt tegen toekomstige aandoeningen of letsels. De onderzoekers ontrafelden ook de processen die aan de basis liggen van celveroudering in de hersenen. Hun onderzoek, dat werd gepubliceerd in het tijdschrift npj Regenerative Medicine, opent de weg naar nieuwe behandelingen voor neurodegeneratieve aandoeningen, zoals bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer.
De Afrikaanse turquoise killivis is een kleurrijk, klein visje dat leeft in tijdelijke poelen in Afrika, die vaak maar vier maanden gevuld zijn met regenwater. Tijdens deze periode, moet de killivis dus snel groeien en zich voortplanten waardoor alle ontwikkelingsprocessen zijn versneld: groei, seksuele maturiteit, en ook het verouderingsproces. Dat maakt hen zo interessant voor wetenschappers. Op vier tot zes maanden doorloopt de killivis de hele levenscyclus, het snelste van alle gewervelde modelorganismen. Het verouderingsproces van de killivis lijkt bovendien op dat van de mens: ze worden grijs, krijgen een kromme rug en hebben last van geheugenverlies (dementie).
In Vlaanderen is het departement Biologie van KU Leuven de enige die momenteel gebruik maakt van de killivis als modelorganisme. De onderzoeksgroep richt zich specifiek op de veroudering van de hersenen.
In hun recentste onderzoek gingen ze op zoek naar de onderliggende mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de lage herstelcapaciteit van oude hersencellen bij de killivis. Ze ontdekten dat die hersenen onderhevig zijn aan cellulaire senescentie. Dit wil zeggen dat vele hersenencellen "ziek" of "verouderd" zijn en schadelijke stoffen uitscheiden die de normale werking en het herstel van de omliggende hersencellen verhinderen.
"We konden dit bevestigen met een specifieke kleuring waardoor we deze verouderde cellen zichtbaar konden maken", vertelt onderzoekster Jolien Van houcke. "Het verschil tussen jonge en oude hersenen was enorm groot, waarbij de oude hersenen een grote hoeveelheid aan zieke en verouderde cellen vertoonden."
Er bestaan geneesmiddelen waarmee de verouderde hersencellen verwijderd kunnen worden. Dit onderzoek paste deze als eerste toe op de oude hersenen van de killivis. Ze kregen gedurende één week een combinatie van twee medicijnen, Dasatinib en Quercetin.
"Zelfs met deze korte behandeling konden we 30% van de verouderde cellen wegnemen, waardoor minder schadelijke stoffen in de hersenen werden verspreid. We verjongden de hersenen niet alleen, de herstelcapaciteit van de hersenen was ook verbeterd: de oude killivissen hadden na de behandeling meer delende stamcellen die konden uitgroeien tot nieuwe zenuwcellen, iets wat noodzakelijk is voor hersenherstel na een letsel of ziekte", zegt Jolien Van houcke.
Dasatinib en Quercetin zijn twee geneesmiddelen die al goedgekeurd zijn voor gebruik bij de mens. De combinatie wordt momenteel al getest in klinische studies. Maar dan gaat het om patiënten die lijden aan andere ziekten die veroorzaakt worden door "verouderde" cellen, op andere plekken in het lichaam, zoals bijvoorbeeld nierschade bij diabetespatiënten.
De studie van KU Leuven bevestigt nu dat ook voor ziekten gerelateerd aan de verouderde hersenen, deze geneesmiddelencombinatie mogelijk een oplossing kan betekenen. Denk aan dementie bij Alzheimerof Parkinson-patiënten. Verdere klinische studies zijn echter nodig om de effecten bij de mens aan te tonen.
"Wij hebben nu een heel korte behandeling uitgetest", zegt Jolien Van houcke. "Maar we vragen ons nu af of een langere behandeling nog betere resultaten oplevert. Dat gaan we nu in eerste instantie verder uitzoeken, met de hulp van de killivissen."