Groot onderzoek linkt genen aan hersenveranderingen

Zijn er genen die invloed hebben op hoe ons brein zich in de loop der tijd ontwikkelt? Onderzoekers van de Universiteit Utrecht en het UMC Utrecht vroegen zich dat af, en zetten een uitgebreide internationale studie op om deze vraag te beantwoorden. Aan de studie werkte een groot aantal kennisinstellingen van over de hele wereld mee. Na veel dataverzameling en rekenwerk concludeert onderzoeksleider en hoogleraar Neurowetenschappen aan de Universiteit Utrecht Hilleke Hulshoff Pol: “Ja, bepaalde genen lijken van invloed te zijn op de groei of krimp van hersengebieden.” De resultaten van het onderzoek zijn 5 april gepubliceerd in Nature Neuroscience.

Voor deze studie verzamelden collega’s Rachel Brouwer en Hulshoff Pol, samen met ruim 200 andere onderzoekers van het ENIGMA Consortium, twee MRI-scans en genetische gegevens van maar liefst 15.640 personen van over de hele wereld. De onderzoekers bestudeerden hoe 15 verschillende hersenstructuren, zoals de hippocampus, zich in de loop der tijd ontwikkelden, en of er genen waren die ze aan (abnormale) veranderingen konden linken. 

Verschillende emoties

Uit hun meta-analyse kwamen verschillende genen naar voren die een statistische link hebben met hersenenveranderingen. Drie daarvan sprongen er duidelijk uit, namelijk GPR139, DACH1 en APOE. Hulshoff Pol: “Neem het APOE-gen, dat een rol speelt in het risico op de ziekte van Alzheimer. Dat gen lijkt nu ook van invloed te zijn op veranderingen in twee structuren: de hippocampus, die onder meer een belangrijke rol speelt bij geheugenvorming. En de amandelvormige amygdala die essentieel is voor de verwerking en het aansturen van verschillende emoties.” 

Als we weten hoe een gezond brein zich ontwikkelt, kunnen we hersenziekten mogelijk in een vroeg stadium voorspellen.

Extra dimensie

De onderzoekers voegden een extra dimensie aan de studie toe door bij de analyse ook te kijken of de genen gedurende het leven hetzelfde doen, of dat ze in verschillende levensfasen andere effecten hebben. Brouwer: “Voor sommige nieuw gevonden genen was het inderdaad zo dat ze vroeg in het leven bijvoorbeeld voor versnelde groei van een hersenstructuur zorgden, en later in het leven voor versnelde krimp.” Ook vergeleken de onderzoekers de gevonden verzameling van genen met andere, al bekende genen die betrokken zijn bij ziekte of specifieke eigenschappen. Brouwer: “We vonden genetische overlap met depressie, schizofrenie en cognitief functioneren. De genen die te maken hebben met hersenveranderingen kunnen dus ook ons functioneren beïnvloeden.”

Voorspellen

Hulshoff Pol benadrukt het belang van deze studie: “Onze hersenen veranderen continu, ook als we volwassen zijn. Zo worden bepaalde hersengebieden met de tijd kleiner of juist groter. Deze veranderingen kunnen invloed hebben op hoe we functioneren, hoe we ontwikkelen en ouder worden, en mogelijk ook op het ontstaan van hersenziekten.” Dat maakt ze interessant om ze te bestuderen, zeker in combinatie met de bestudering van onze genen. “Als we weten hoe een gezond brein zich ontwikkelt, en welke factoren bijdragen aan een abnormale ontwikkeling, kunnen we hersenziekten mogelijk in een vroeg stadium voorspellen. En uiteindelijk misschien zelfs voorkomen.”