Vorming van de hersenschors is geen onomkeerbaar proces

De neurobiologische leerstelling dat neuronen in de hersenschors na aanleg van de hersenen nooit meer tot deling in staat zijn, staat op de tocht. Onderzoekers van de medische faculteit van New York University hebben vastgesteld dat als het gen Foxg1 bij de embryonale voorlopercellen van de hersenschors is uitgeschakeld, deze cellen zich ineens wel anders kunnen ontwikkelen. Belangrijk is dat de groei dus maar door één eiwit, van Foxg1, onderdrukt lijkt te worden, de groeipotentie van de hersencellen is niet principieel verloren.

De vinding is van fundamenteel belang voor het inzicht in de ontwikkeling van de hersenen en heel misschien ook voor de behandeling van degeneratieve hersenziekten zoals de ziekte van Parkinson (Science, 2 jan).

Foxg1 is al aan het eind van de jaren negentig ontdekt. Daarbij bleek dat bij muizenembryo's de hersenschors slechts gedeeltelijk tot ontwikkeling komt als dit gen ontbreekt. Blijkbaar is het onmisbaar voor de volledige ontwikkeling van de hersenschors. Nu gingen de onderzoekers na welke delen van de hersenschors zich anders ontwikkelen in afwezigheid van Foxg1. De hersenschors bestaat uit zes lagen waarin duidelijk verschillende zenuwcellen voorkomen. De stamcellen die de lagen vormen, ontstaan in het embryonale `zenuwstelsel', het neuroderm. In welke laag een stamcel uiteindelijk terechtkomt wordt voornamelijk bepaald door het moment waarop hij tot ontwikkeling wordt gebracht. De buitenste laag, nummer 1, ontstaat het eerst. Dan ontstaan achtereenvolgens de lagen 6 (de binnenste), 5, 4, 3 en ten slotte 2.

Bij muizen zonder Foxg1 bleek dat alleen laag 1 was aangelegd op het moment dat de normale ontwikkeling al aan laag 5 toe was. Bovendien was het aantal zogeheten Cajal-Retzius cellen (CR-cellen) in laag 1 abnormaal groot. Dat duidde erop dat Foxg1 betrokken is bij de vorming van neuronen in de andere lagen en, indien afwezig, bij het ontstaan van de overmaat van CR-cellen. De onderzoekers ontwikkelden vervolgens een genetische `stopwatch' die hun in staat stelde bij gezonde embryo's het Foxg1 uit te schakelen zodra de vorming van de CR-cellen voltooid zou moeten zijn. Zij ontdekten dat uit de voorlopercellen van laag 5 alleen CR-cellen ontstonden. Foxg1 zorgt er blijkbaar voor dat de lagen van de hersenschors in de juiste volgorde en met de juiste cellen wordt gevormd.

Een therapeutische toepassing is vooralsnog niet aan de orde. Daarvoor verkeert het onderzoek volgens de onderzoekers nog in een te pril stadium.