Neuropsychiatrische Aandoeningen Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen Dick Swaab, Michel Hofman, Ronald Verwer www.nin.knaw.nl INLEIDING De hersenen reguleren en integreren een grote verscheidenheid aan endocriene-, autonome- en gedragsprocessen die essentieel zijn voor het overleven van het organisme en voortplanting. De hypothese die de leiddraad voor ons onderzoek vormt is dat verstoringen van de functionele activiteit van het menselijk brein leiden tot neurologische, psychiatrische of neuroendocriene aandoeningen. Onze aandacht richt zich op veroudering, hypertensie, depressie, multipele sclerose, eetstoornissen, de ziekte van Alzheimer, schizofrenie en schildklieraandoeningen. Seksuele differentiatie van de hersenen en de wisselwerking tussen geslachtshormonen en het volwassen brein worden ook onderzocht in relatie met de bovengenoemde aandoeningen en transsexualiteit. Het doel is om mogelijke aangrijpingspunten voor therapeutische strategieën te vinden. parietale cortex frontale occipitale cortex cortex e l a r o p temrtex co m u l l e eb r ce Cerebrale schors en cerebellum KNAW 200 jaar SeksuElE differentiatiE Structurele en functionele geslachtsverschillen worden onderzocht in relatie tot gender-identiteit (het gevoel man of vrouw te zijn) en hetero- en homoseksualiteit. Omkering van geslachtsverschillen is gevonden bij trans-seksuelen. De grootte van het centrale deel van de bed nucleus van de stria terminalis is onafhankelijk van de seksuele orientatie en is bij heteroseksuele- (A) en homoseksuele (C) mannen even groot. Dit gebied is kleiner bij heteroseksuele vrouwen (B) en heeft de vrouwelijke grootte bij een XY man-naarvrouw trans-seksueel (D). (Zhou, Hofman, Gooren, Swaab, Nature 378: 68-70, 1995). ReactivatIE VAN neuronEN BIJ de ziekte van Alzheimer Voordat er pathologische veranderingen optreden in de hersenen van Alzheimer patienten is er reeds een verminderde metabole activiteit, die tot krimping van de neuronen leidt. Hypothalamus biologische klok en veroudering Gekrompen neuronen van de nucleus basalis in Alzheimer brein. (samenwerking met K. Bossers and J. Verhaagen) 1.0 0.5 0.0 Microarray analyse toont aan dat een groot aantal genen wordt geactiveerd in de frontale schors nog voordat er enig klinisch teken van de ziekte van Alzheimer is (Braak stadia 0-II). De betrokken genen worden onderzocht om nieuwe aangrijpingspunten te vinden voor reactivatie van neuronen. Activation before clinical onset of Alzheimer −0.5 Normale neuronen van de nucleus basalis in controle brein. −1.0 Bij mensen zijn veranderingen in hormonale ritmes, lichaamstemperatuur, slaap-waakritme en verschillende andere gedragscycli beschreven. Verstoring van het circadiane ritme en verhoogd voorkomen van slaapstoornissen gedurende veroudering gaan gepaard met degeneratie van belangrijke onderdelen van de biologische klok [de suprachiasmatische kern (SCN) en de epifyse (pineal)]. Schade aan deze klok vormt het neurale substraat voor circadiane ritme stoornissen bij depressie en de ziekte van Alzheimer. 0 I II III IV V VI Braak Stage Pineal PVN SCN Eye SCG Spinal cord Neurale baan waarlangs de lichtinformatie de SCN en de epifyse bereikt. Hypothalamus Bank Effect van veroudering en de ziekte van Alzheimer op de hoeveelheid melatonine in de epifyse gedurende de nacht. Onze groep onderhoudt een collectie goed gedocumenteerd ingebed weefsel van meer dan 2000 hypothalami die gebruikt kunnen worden voor het onderzoek aan neuropsychiatrische aandoeningen (o.a. depressie en vetzucht). Gebruik makend van hersenweefselkweken hebben wij laten zien dat neurale stamcellen factoren uitscheiden die de overleving van menselijke neuronen kunnen verbeteren (B). Onbehandelde neuronen (A) of neuronen die als controle met fibroblasten (C) zijn behandeld werden niet gereactiveerd. Pijlen geven levende neuronen aan.