Onderzoekers hebben ontdekt dat zorgvuldig gecontroleerde verhogingen van het kooldioxidegehalte (CO₂) het natuurlijke afvalverwijderingssysteem van de hersenen aanzienlijk kunnen verbeteren, een proces dat cruciaal is voor het voorkomen van neurologische ziekten. De bevindingen, afkomstig uit een onderzoek onder leiding van neurowetenschappers van de Universiteit van New Mexico (UNM) en The Mind Research Network, suggereren een potentiële nieuwe aanpak voor de bestrijding van aandoeningen zoals Parkinson en Alzheimer.
Het “rioleringssysteem” van het brein
Wetenschappers weten al jaren dat de hersenen gifstoffen opruimen via het glymfatische systeem, een netwerk van kanalen die afvalproducten tijdens de slaap wegspoelen. Dit systeem is afhankelijk van de circulatie van hersenvocht (CSF) om verkeerd gevouwen eiwitten en andere schadelijke stoffen te verwijderen. Dit klaringsproces wordt echter vaak verstoord bij neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Parkinson, waarbij slaapstoornissen en een verminderde cerebrale bloedstroom bijdragen aan de opbouw van toxines.
Het glymfatische systeem werd pas de laatste tien jaar volledig begrepen, wat deze ontdekking des te belangrijker maakt. Er wordt nu algemeen aangenomen dat de opeenhoping van gifstoffen in de hersenen ten grondslag ligt aan de progressie van neurologische ziekten, maar of deze gifstoffen ziekten veroorzaken of slechts bijproducten zijn, wordt nog onderzocht.
Hoe CO₂ de hersenklaring manipuleert
Uit recent onderzoek is gebleken dat intermitterende hypercapnie – korte, ritmische pulsen van CO₂-rijke lucht – het glymfatische systeem kunstmatig kan stimuleren, zelfs als je wakker bent. Onderzoekers zijn van mening dat schommelingen in het CO₂-niveau ervoor zorgen dat de bloedvaten uitzetten en samentrekken, waardoor de CSF-stroom wordt gestimuleerd. De onlangs gepubliceerde resultaten toonden aan dat deze techniek de afvalverwijdering verbeterde bij zowel gezonde deelnemers als bij degenen met de diagnose Parkinson.
In experimenten met 63 oudere volwassenen (30 met Parkinson) bevestigden MRI-scans dat intermitterende hypercapnie de CSF-stroom veranderde. Vervolgtesten bij 10 deelnemers (vijf met Parkinson) brachten verhoogde niveaus van afvalproducten in het bloed aan het licht, wat wijst op een verbeterde klaring. Opmerkelijk is dat één deelnemer met biomarkers voor de ziekte van Alzheimer na de CO₂-behandeling een robuuste toename van amyloïde-bèta-eiwitten in het bloed liet zien, wat erop wijst dat deze toxines mogelijk ook kunnen worden opgeruimd.
Implicaties en toekomstig onderzoek
De bevindingen van het onderzoek suggereren dat het manipuleren van CO₂-niveaus een nieuwe therapeutische strategie zou kunnen zijn voor neurodegeneratieve ziekten. Onderzoekers onderzoeken nu of praktijken als yoga, tai chi en qigong, die de nadruk leggen op buikademhaling, vergelijkbare effecten kunnen bereiken door op natuurlijke wijze de CO₂ in het bloed te verhogen.
“We realiseerden ons dat we in wakkere toestand de glymfatische klaringsreactie die gewoonlijk verband houdt met diepe slaap konden reproduceren met behulp van intermitterende CO₂”, legt neuropsycholoog Sephira Ryman van UNM uit.
Het blijft echter onduidelijk of deze veranderingen langdurig zijn of een klinisch betekenisvolle impact hebben op de ziektepathologie. Verder onderzoek is nodig om de optimale CO₂-dosering, duur en mogelijke bijwerkingen te bepalen voordat deze aanpak als een levensvatbare behandeling kan worden beschouwd.
De ontdekking opent nieuwe wegen voor het begrijpen en mogelijk voorkomen van neurologische achteruitgang, maar bevindt zich nog in de beginfase van ontwikkeling.
