Onderzoekers van de KU Leuven en het Vlaams Instituut voor Biologie (VIB) hebben een mechanisme blootgelegd dat een beter zicht geeft op de communicatie tussen hersencellen. Ze konden aantonen hoe dit mechanisme zich automatisch herstelt bij schade en de communicatie optimaal houdt. Dat is belangrijk, want een verstoring ervan kan een rol kan spelen bij het ontstaan van neurodegeneratieve aandoeningen zoals ALS, dementie en de Ziekte van Parkinson.
Onze hersenen zijn opgebouwd uit tientallen miljarden zenuwcellen of neuronen. Ze ontvangen signalen en geven die door via synapsen, verbindingen tussen de hersencellen. Daar worden de ‘elektrische boodschappen’ overgebracht met behulp van signaalstoffen of neurotransmitters. Zo dragen de synapsen bij aan talloze lichaamsfuncties zoals ons denk-, spraak- en bewegingsvermogen.
“De synaps is het actieve deel van de hersencel”, zegt professor Patrik Verstreken van het Departement Menselijke Erfelijkheid (KU Leuven/VIB). “Maar die activiteit veroorzaakt op termijn ook schade. Gelukkig zijn synapsen in staat om kapotte componenten af te breken en te ‘recycleren’. Ons onderzoek heeft grotendeels aangetoond hoe dat precies gebeurt. Een belangrijke ontdekking, zeker als je weet dat heel wat neurologische aandoeningen en bewegings- of spraakstoornissen veroorzaakt worden door een verstoring van signaaloverdracht via synapsen.”
Celafval
Eerder onderzoek wees al uit dat verschillende eiwitten een rol spelen in de communicatie tussen hersencellen. Maar diezelfde eiwitten kunnen ook verstoringen veroorzaken, bijvoorbeeld als ze beschadigd raken en de deeltjes gaan samenklitten. Dit ‘celafval’ zit dan in de weg en verstoort de overdracht van signalen in de hersencellen. Verstreken bestudeerde de betrokken eiwitten en kon een mechanisme blootleggen dat bijdraagt aan het wegwerken van celafval aan de synapsen.
“Dat mechanisme heet ’synaptische microautophagie’”, zegt Verstreken. “Het zorgt ervoor dat het celafval afgezonderd wordt, onder meer door het in te pakken in membraan en af te voeren. We hebben vastgesteld dat de communicatie in de hersenen trager verloopt wanneer de microautophagie niet werkt en het celafval niet wordt afgebroken. Het omgekeerde geldt ook. Als er meer microautophagie optreedt, wordt er meer celafval afgebroken en versnelt de signaaloverdracht van synapsen. Deze ontdekking is van belang in het onderzoek naar neurodegeneratieve ziekten die worden veroorzaakt door samengeklit celafval, waaronder alzheimer.”
Het onderzoek van professor Verstreken en zijn team benadrukt nog maar eens de noodzaak om de communicatie tussen hersencellen verder te bestuderen. Mogelijk voer voor onderzoek is de vraag welke stoffen neurodegeneratie in de hersenen kunnen tegenwerken. Het kan een belangrijke stap zijn in de zoektocht naar mogelijke geneesmiddelen voor neurologische aandoeningen.
De resultaten van het onderzoek zijn verschenen in het gezaghebbende vaktijdschrift ‘Neuron’.
Bron: KU Leuven