Wetenschappers hebben het moleculaire mechanisme van myelinisatie van axonen uitgevonden

Wetenschappers hebben een moleculair signaalmechanisme bedacht dat aanleiding geeft tot de opbouw van "elektrische isolatie" van neuronen. Het heeft op zijn beurt een gunstig effect op het vermogen van het centrale zenuwstelsel (CZS), in het bijzonder de hersenen.

Onderzoekers van het systeem van American National Institutes of Health (NIH) voerden het experiment met muisneuronen uit. Het belangrijkste doel was om erachter te komen hoe het werk van neuronen de groei van hun isolerende envelop beïnvloedt en wat het signaal geeft voor een dergelijke groei? Integendeel, de schelpen zijn natuurlijk geen lichamen van neuronen, maar axonen - deze lange processen van zenuwcellen die "boodschappen" naar andere cellen dragen.

Het is bekend dat aangrenzende cellen - oligodendrocyten - verantwoordelijk zijn voor de vorming van de myeline-omhulsel van axonen in het CZS. Het door hen geproduceerde myeline wordt op een axon gewikkeld en fungeert als een "isolatie van de elektrische kabel". In dit geval verhoogt de aanwezigheid van een dergelijk membraan (myelinisatie) de doorvoersnelheid van de zenuwimpuls in een orde van grootte.

Dit proces in het centrale zenuwstelsel en het menselijk brein is het meest intens vanaf de geboorte tot ongeveer 20 jaar, wanneer een persoon consequent leert zijn hoofd vast te houden, te lopen, praten, logisch redeneren, enzovoort. Integendeel, bij een aantal ziekten (zoals multiple sclerose) storten myeline-omhulsels van axonen in elkaar, waardoor de hersenen en het CZS erger worden.

Begrijpen van het mechanisme van het lanceren van myelinisatie zou helpen bij het ontwikkelen van medicijnen voor dergelijke ziekten, bij het verlengen van actieve jeugd.

In een reeks experimenten met neuronen in een petrischaal vestigden biologen uit de Verenigde Staten het volgende. Het primaire signaal voor myelinisatie is de elektrische activiteit van het neuron zelf. Hoe hoger het is, hoe meer het myeline zal ontvangen.

Tijdens het proces van elektrische stimulatie brachten de gekweekte zenuwcellen een neurotransmitter, glutamaat vrij. Hij was een oproep voor oligodendrocyten die in dezelfde omgeving waren geplaatst. De laatste vormde contactpunten met het axon, wisselden chemische signalen met hem uit en begonnen hem uiteindelijk te bedekken met myelineschede.

Daarbij werd isolatie rond één of een ander axon van de zenuwcel praktisch niet gevormd als het axon niet elektrisch actief was. Evenzo was het proces volledig scheef, als wetenschappers kunstmatig de afgifte van glutamaat in het neuron blokkeerden, werd Medical Xpress overgedragen.

Het blijkt dat de krachtige myeline-isolatie in de hersenen de meest actieve axonen ontvangt, waardoor ze nog beter kunnen werken. En een belangrijke rol in dit proces wordt gespeeld door het glutamaatsignaleringsapparaat. (De resultaten worden gepubliceerd in Science Express.)

[1], [2], [3], [4], [5]