De spitsmuis ondergaat een buitengewone seizoenstransformatie: zijn hersenen krimpen elke winter met wel 30%, om vervolgens volledig te regenereren als het warmere weer terugkeert. Dit opmerkelijke vermogen, bekend als het fenomeen Dehnel’s, is niet uniek voor spitsmuizen – mollen, wezels en hermelijnen delen deze eigenschap – maar als je begrijpt hoe ze dit doen, kan dit inzicht bieden in het voorkomen of zelfs omkeren van hersendegeneratie bij mensen.
Evolutionaire oorsprong en genetische factoren
Onderzoekers onder leiding van William Thomas van de Stony Brook University hebben het genoom van de spitsmuis in kaart gebracht en vergeleken met andere zoogdieren die deze seizoensgebonden hersenplasticiteit vertonen. Het team bouwde voort op eerder onderzoek naar genexpressie tijdens het krimpen en hergroeien van de hersenen, en identificeerde de belangrijkste genetische mechanismen die een rol spelen.
Uit het onderzoek bleek dat genen die verantwoordelijk zijn voor de aanmaak van hersencellen aanzienlijk worden opgereguleerd bij soorten die krimpen en hun hersenen opnieuw laten groeien. Vooral de spitsmuis vertoont een verhoogde expressie van VEGFA, een gen dat verband houdt met de permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière (waardoor de waarneming van voedingsstoffen mogelijk wordt verbeterd). Andere opgereguleerde genen hebben betrekking op DNA-reparatie en een lange levensduur, wat duidt op een sterk gecoördineerd systeem.
Hoe werkt hersenkrimp?
Het proces gaat niet over het permanent verliezen van hersencellen. In plaats daarvan lijken spitsmuizen het hersenvolume te verminderen door water af te stoten, ondersteund door de activiteit van waterregulerende genen. Dit omkeerbare verlies vermijdt de schadelijke effecten die doorgaans optreden bij neurodegeneratieve aandoeningen. De onderzoekers beschrijven een ‘fijn afgestemd systeem’ dat de neurale integriteit behoudt tijdens extreme fysiologische veranderingen.
Gevolgen voor de menselijke gezondheid
Hoewel voorzichtigheid geboden is bij het extrapoleren van bevindingen bij dieren naar mensen, identificeert de studie potentiële biomarkers en therapeutische doelen voor neurodegeneratieve ziekten. Zoals celbioloog Aurora Ruiz-Herrera opmerkt, zouden de genen die betrokken zijn bij energiehomeostase en de bloed-hersenbarrière nieuwe wegen voor onderzoek kunnen bieden.
“Het vermogen van de feeks om hersenkrimp reversibel te reguleren zonder blijvende schade, is een fascinerend model om te begrijpen hoe we de neurale functie bij mensen kunnen beschermen of herstellen.”
De buitengewone aanpassing van de spitsmuis benadrukt het vermogen van de natuur tot veerkracht en regeneratie, waardoor opwindende mogelijkheden worden geopend voor toekomstige medische doorbraken.
