Van genkaarten naar vetkaarten
Onderzoekers aan de EPFL in Zwitserland hebben de eerste driedimensionale atlas van de hersenen gebouwd op basis van vetten in plaats van genen. Het werk, gepubliceerd in het tijdschrift Nature, brengt de muizenhersenen in kaart op basis van hun lipidchemie.
Eerdere hersenatlassen sorteerden weefsel op basis van welke genen in elke cel waren ingeschakeld. De nieuwe aanpak volgt in plaats daarvan waar verschillende vetmoleculen zich bevinden, met behulp van beeldvorming die chemische signaturen rechtstreeks van dunne weefselsneden afleest.
Lipiden fungeren als moleculaire postcodes
De kaart onthulde 539 chemisch verschillende regio's, die het team lipizones noemt. Sommige vallen samen met structuren die wetenschappers al kenden. Andere markeren chemische grenzen die geen enkele gengebaseerde kaart had laten zien.
De onderzoekers ontdekten ook dat regio's die ver uit elkaar liggen in de hersenen maar verbonden zijn door zenuwvezels vaak vergelijkbare lipidpatronen delen, wat suggereert dat vetten helpen bepalen hoe verre circuits worden gebouwd en onderhouden. Witte stof, lang als tamelijk uniform beschouwd, bleek een lappendeken van afzonderlijke lipidzones, waarbij de cortex een grote variatie over zijn lagen vertoont.
Aanknopingspunten voor Alzheimeronderzoek
Lipiden vormen een groot deel van het drooggewicht van de hersenen en zijn centraal in hoe zenuwcellen signalen doorgeven. Veranderingen in het vetmetabolisme zijn in verband gebracht met de ziekte van Alzheimer, depressie en andere aandoeningen, maar het was moeilijk te zeggen waar in de hersenen die veranderingen beginnen.
Een referentiekaart geeft onderzoekers een manier om gezond weefsel op fijne schaal te vergelijken met ziek weefsel, en om te vragen of lipidverschuivingen ziekten helpen veroorzaken of eruit voortvloeien. Het team heeft de atlas vrijgegeven voor andere laboratoria en is van plan de methode uit te breiden naar andere weefsels en naar menselijke monsters.