Het idee dat je in je hoofd niet alleen bent, klinkt als een sci-fi-plotwending. Maar recente gegevens suggereren dat je moeder letterlijk deel uitmaakt van je architectuur.
Wetenschappers hebben bevestigd dat foetale hersenen cellen bevatten die het DNA van de moeder dragen. Dit zijn geen vluchtige bezoekers. Ze blijven hangen. Ze integreren. En ze kunnen tot op hoge leeftijd blijven bestaan.
Het onderzoek, gepubliceerd op de preprint-server bioRxiv op 10 juni, voegt gewicht toe aan het fenomeen microchimerisme. Het is de uitwisseling van cellen tussen een moeder en haar zich ontwikkelende foetus tijdens de zwangerschap. Jarenlang wisten we dat moeders cellen doorgeven aan kinderen. We wisten dat de hersenen ze konden herbergen. Wat ontbrak was een duidelijke kaart op weefselniveau van waar ze zich verbergen en hoe ze functioneren.
Eerdere onderzoeken waren gebaseerd op bloedmonsters. Bloed is een bewegend doelwit, rijk aan circulerende cellen, maar slecht in het onthullen van wat er binnen specifieke structuren gebeurt. In dit onderzoek wordt naar het weefsel zelf gekeken. Echt menselijk weefsel. Van echte mensen die er niets anders over te zeggen hadden dan dat ze bestonden.
De zoektocht naar vreemd DNA in foetaal weefsel
Het verkrijgen van hersenmonsters van levende kinderen is ethisch lastig. Dus de hoofdonderzoeker, Sami Kanaan van het Fred Hutchinson Cancer Center in Seattle, koos een pragmatische route. Hij analyseerde hersenweefsel dat was verwijderd van tientallen jonge mensen die een operatie ondergingen voor ernstige epilepsie. Dit waren geen optionele procedures. Dit waren levensveranderende operaties voor kinderen van 28 dagen tot 19 jaar oud.
Het team van Kanaan koppelde dit weefsel aan het wanguitstrijkje-DNA van de moeders.
Ze gebruikten kwantitatieve PCR. Een gevoelig instrument dat is ontworpen om naalden te vinden in een hooiberg van miljarden cellen.
De resultaten waren grimmig. Bij 37 paren moeder en kind vertoonden 26 kinderen (70%) sporen van moederlijk DNA.
Het was geen verspreide stofwolk. Het was systemisch.
Maternale cellen verschenen in de frontale kwabben. De temporale kwabben. De pariëtale kwabben. Zelfs de hippocampus, de diepe, gerimpelde structuur die verantwoordelijk is voor geheugen en emotie. Gemiddeld waren er 2,2 moedercellen per 100.001 cellen. Standaardgetallen klinken laag totdat je de wiskunde doet. Eén monster bevatte 459 van dergelijke cellen. Een aanzienlijk aantal.
Belangrijk is dat niet iedereen ze droeg. 11 kinderen hadden nul bewijs. Waarom sommigen ze hadden en anderen niet, staat nog steeds ter discussie. Als eerstgeborene zou de kans groter kunnen zijn. De gegevens vertoonden een vertekend beeld. Veertien van de kinderen met moederlijke cellen waren eerstgeborenen. Slechts één van degenen zonder hen was een eerstgeborene. Maar de steekproefomvang is te klein om ‘conclusie’ te schreeuwen.
Van omstanders tot werknemers
Het vinden van de cellen was één ding. Weten wat ze deden was iets anders.
Het team van Kanaan maakte gebruik van RNA-sequencing met één kern. Een techniek waarbij je in de cel gluurt om te zien welke genen aanstaan. Het onthult identiteit. Doel.
De moedercellen hadden het niet alleen overleefd. Ze hadden zich aangepast. Ze veranderden in werkende hersencomponenten.
Deze indringers kwamen waarschijnlijk als leukocyten of stamcellen aan en integreerden zich in het personeelsbestand van de hersenen. De studie vond bewijs van neuronen. Cellen die informatie verwerken. Ze vonden oligodendrocyten. Deze cellen wikkelen zich rond neuronen en creëren de isolatiemantels die signalen versnellen. Er waren astrocyten, ondersteunende functies en het voeden van de neurale motoren. Microglia, de aanwezige immuuncellen, waren er ook. Endotheelcellen die de bloedvaten bekleden, droegen ook de maternale signatuur.
“We waren zo beperkt in het begrijpen van de functie”, merkte Amy Boddy van UCSB op. Zij maakte geen deel uit van deze studie. Haar reactie? “Dit is geweldig.”
Tot nu toe waren diermodellen de enige leidraad. Dierenhersenen zijn handig. Menselijke hersenen zijn rommelig. Ze zijn individueel. Deze gegevens zijn afkomstig van echte mensen.
Bestaan ze bij gezonde volwassenen?
Epilepsie kan het beeld vertekenen. Zou de operatie, het trauma of de neurologische aandoening deze cellen kunnen aantrekken?
Om dat te testen, keken Kanaan en collega’s ergens anders.
Ze scanden autopsiegegevens van 32 mensen zonder neurologische ontwikkelingsstoornissen. De leeftijden varieerden enorm. Vanaf 22 weken zwangerschap tot 40 jaar oud. Ze omvatten ook hersenweefsel van drie tachtigjarigen/niet-leeftijdsgenoten, verzameld voor een onderzoek naar de ziekte van Alzheimer. Deze mannen waren tussen de 80 en 90 jaar oud en hadden op het moment van de verzameling geen bekende hersenziekte.
Het resultaat? Bij 78% van deze proefpersonen kwamen ook vreemde cellen voor. Waaronder een man van in de negentig.
Omdat de onderzoekers het DNA van de moeders van deze gezonde donoren misten, konden ze ze niet definitief als ‘moederlijk’ bestempelen. De cellen kunnen afkomstig zijn van een tweeling. Een eerdere zwangerschap die verloren is gegaan door een miskraam. Een oudere broer of zus. Een grootmoeder. Maar de waarschijnlijkheid neigt sterk naar de moeder. De bron doet er niet minder toe voor de huidige toestand van de hersenen. Ze gedragen zich op dezelfde manier.
Ze worden volwassen.
In jongere hersenen werden deze vreemde cellen meestal een specifiek type dat laag 2/3-neuronen wordt genoemd. In oudere hersenen? Microglia.
De cellen verouderen dus met je mee. Ze wisselen van baan.
Zijn ze nuttig?
Waarom zou een gastheer vreemd DNA tolereren in het centrale commandocentrum van het lichaam? Evolutie zorgt zelden voor afval. Niet in grote structuren.
Dr. Sing Sing Way van het Cincinnati Children’s Hospital merkt op dat de diversiteit aan celtypen fascinerend is. “Hebben we misschien [ze] nodig om te helpen?” vraagt Boddy.
Als de hersenen voortdurend hun netwerk vervangen of onderhouden, zou het hebben van een back-upvoorraad van gedifferentieerde cellen een overlevingsmechanisme kunnen zijn. Of het kan een goedaardig bijproduct zijn van het zoogdier zijn met een placenta. Een bijwerking van intimiteit tussen twee genomen.
Het aantal van deze cellen neemt af naarmate mensen ouder worden. Ze blijven niet constant. Maar ze verdwijnen ook niet.
Boddy vermoedt dat ze iets essentieels doen. Of iets ingewikkelds. Als we begrijpen hoe microchimerisme de gezonde ontwikkeling van de hersenen beïnvloedt, kunnen we nieuwe wegen openen voor het begrijpen van neurologische aandoeningen. Niet alleen bij jongeren. Bij ouderen, waar de microglia deze buitenlandse populaties domineren.
De grenzen van de huidige technologie
De studie is robuust. De methoden zijn baanbrekend. Maar het is niet het laatste woord.
Toekomstig onderzoek heeft grotere datasets nodig. Uniforme monsters. Het huidige werk is gebaseerd op chirurgisch weefsel (niet beschikbaar bij gezonde controles) en autopsies (vaak beperkt door doodsoorzaak of opslag). Om duidelijke antwoorden te krijgen, hebben wetenschappers meer biopsieën nodig. Meer cellen geanalyseerd per monster. Exemplaren verzameld over specifieke leeftijden om de achteruitgang te volgen. Identieke hersengebieden in kaart gebracht bij verschillende mensen.
Way wijst erop dat hoewel de bevindingen “de grenzen verleggen”, we nog steeds de puzzel aan het samenstellen zijn, waarbij alleen de middelste afbeeldingen zichtbaar zijn.
Voorlopig weten we dit: je brein is een mozaïek. Het bevat uw genetische code. Het bevat sporen van je ouders. Je moeder is daarbinnen. Ergens. Waarschijnlijk werkend. Misschien herinneren.
Wie heeft er een therapeut nodig als je moeder in je temporale kwab woont?
Het roept evenveel vragen op als het beantwoordt. Verandert de aanwezigheid van deze cellen wie je bent? Veranderen ze de manier waarop uw hersenen genezen? Ben jij ooit echt alleen jij?
Mogelijk moeten we wachten op betere gegevens om hierachter te komen.
