Ny forskning visar att den vuxna hjärnan kan generera nya nervceller som integreras i viktiga motoriska kretsar. Resultaten visar att stimulering av naturliga processer i hjärnan kan bidra till att reparera skadade nervnätverk vid Huntingtons sjukdom och andra sjukdomar.
”Vår forskning visar att vi kan uppmuntra hjärnans egna celler att växa nya nervceller som på ett naturligt sätt ansluter sig till de kretsar som styr rörelserna”, säger Abdellatif Benraiss, Ph.D., en av huvudförfattarna till studien, som publiceras i tidskriften Cell Reports.
”Den här upptäckten innebär ett potentiellt nytt sätt att återställa hjärnans funktion och bromsa utvecklingen av dessa sjukdomar.” Benraiss är forskningsassistent vid University of Rochester Medical Center (URMC) och arbetar i Steve Goldmans, MD, Ph.D., laboratorium vid Center for Translational Neuromedicine.
Är det möjligt att regenerera neuroner i den vuxna hjärnan?
Man trodde länge att den vuxna hjärnan inte kunde generera nya nervceller. Nu vet man dock att det finns nischer i hjärnan som innehåller reservoarer av progenitorceller som kan producera nya nervceller. Dessa celler producerar aktivt neuroner under den tidiga utvecklingen, men strax efter födseln övergår de till att producera stödceller som kallas glia.
Ett av de områden i hjärnan där dessa celler samlas är den ventrikulära zonen, som gränsar till striatum, en region i hjärnan som förstörs av Huntingtons sjukdom.
Idén att den vuxna hjärnan behåller förmågan att producera nya nervceller, så kallad adult neurogenes, beskrevs först av Goldman och andra på 1980-talet när de studerade neuroplasticitet hos kanariefåglar. Sångfåglar, liksom kanariefåglar, är unika i djurriket genom sin förmåga att bilda nya nervceller när de lär sig nya sånger.
Forskningen på sångfåglar identifierade proteiner – varav ett var BDNF (brain-derived neurotrophic factor ) – som styr progenitorceller att differentiera och producera neuroner.
En studie som publicerats i tidskriften Cell Reports visar att den vuxna hjärnan kan generera nya nervceller som integreras i viktiga motoriska kretsar – en insikt som utmanar gamla föreställningar om neurogenes hos vuxna. Forskningen, som har sitt ursprung i studier av kanariefåglar som genererar nya nervceller när de lär sig sånger, visar att stimulering av hjärnans stamceller kan reparera skadade neurala nätverk vid Huntingtons sjukdom. Credit: University of Rochester Medical Center/Del Monte Institute for Neuroscience
Ytterligare forskning i Goldmans labb visade att nya nervceller genererades när BDNF och ett annat protein, Noggin, levererades till progenitorceller i hjärnan hos möss.
Dessa celler migrerade sedan till en närliggande motorisk kontrollregion i hjärnan – striatum – där de utvecklades till celler som kallas medium spiny neurons, de viktigaste cellerna som förloras vid Huntingtons sjukdom. Benraiss och Goldman visade också att samma medel kunde inducera nybildning av medium spiny neuron hos primater.
Återuppbyggnad och återanslutning av hjärnans nätverk
Det har varit oklart i vilken utsträckning nybildade medium spiny-neuroner integreras i hjärnans nätverk. Den nya forskningen, som genomfördes i en musmodell av Huntingtons sjukdom, visar att de nybildade nervcellerna kopplas till de komplexa nätverk i hjärnan som ansvarar för motorisk kontroll och ersätter funktionen hos de nervceller som förlorats i Huntingtons sjukdom.
Forskarna använde en genetisk märkningsmetod för att markera nya celler när de skapades, vilket gjorde det möjligt för dem att följa dem över tid när de utvecklade nya kopplingar.
”I den här artikeln använde vi en kombination av elektrofysiologi, optogenetik och musbeteende för att visa att dessa celler inte bara produceras i den vuxna hjärnan utan också funktionellt återställer motoriska kretsar hos både friska möss och i samband med Huntingtons sjukdom”, säger Jose Cano, Ph.D., postdoktor i Goldmans laboratorium och huvudförfattare till studien.
Med hjälp av dessa tekniker kunde forskarna kartlägga kopplingarna mellan de nya nervcellerna, deras grannar och andra hjärnregioner. Med hjälp av optogenetiska tekniker slog forskarna på och av de nya cellerna, vilket bekräftade deras integration i bredare hjärnnätverk som är viktiga för motorisk kontroll.
En ny väg för behandling av Huntingtons sjukdom
Studien tyder på att en möjlig behandling av Huntingtons sjukdom skulle kunna vara att uppmuntra hjärnan att ersätta förlorade celler med nya, funktionella celler och återställa hjärnans kommunikationsvägar.
”I kombination med att dessa stamceller finns kvar i den vuxna primathjärnan tyder dessa resultat på att denna regenerativa metod har potential att bli en behandlingsstrategi vid Huntingtons sjukdom och andra sjukdomar som kännetecknas av förlust av nervceller i striatum”, säger Benraiss.
Författarna föreslår att denna metod också kan kombineras med andra cellersättningsterapier. Forskning i Goldmans laboratorium har visat att gliaceller som kallas astrocyter också spelar en viktig roll i Huntingtons sjukdom. Dessa celler fungerar inte som de ska vid sjukdomen och bidrar till att nervcellernas funktion försämras.
Forskarna har funnit att man genom att ersätta de sjuka gliacellerna med friska kan bromsa sjukdomsförloppet i en musmodell av Huntingtons sjukdom. Dessa behandlingar med gliaceller befinner sig för närvarande i preklinisk utveckling.
Ytterligare medförfattare är Cathryn Mangiamele och Maiken Nedergaard vid URMC. Goldman och Nedergaard har också utnämningar vid Köpenhamns universitet.
För mer information: Nygenererade striatala nervceller räddar motoriska kretsar i en musmodell för Huntingtons sjukdom, Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.celrep.2025.115440 . www.cell.com/cell-reports/full … 2211-1247(25)00211-6
