Wetenschappers hebben het moleculaire mechanisme van axon myelinisatie ontdekt

Wetenschappers hebben het moleculaire signaalmechanisme ontdekt dat de opbouw van "elektrische isolatie" in neuronen in gang zet. Dit heeft op zijn beurt een gunstig effect op de functies van het centrale zenuwstelsel (CZS), met name de hersenen.

Het experiment met muizenneuronen werd uitgevoerd door onderzoekers van de Amerikaanse National Institutes of Health (NIH). Het hoofddoel was om te achterhalen hoe de werking van neuronen zich weerspiegelt in de groei van hun isolerende omhulsel en wat een signaal afgeeft voor die groei? Of beter gezegd, de omhulsels zijn natuurlijk niet de lichamen van neuronen, maar axonen – lange uitlopers van zenuwcellen die 'boodschappen' naar andere cellen overbrengen.

Het is bekend dat naburige cellen – oligodendrocyten – verantwoordelijk zijn voor de vorming van de myelineschede van axonen in het centrale zenuwstelsel. De myeline die ze produceren, is om het axon gewikkeld en fungeert als "elektrische isolatie voor de kabel". De aanwezigheid van zo'n schede (myelinisatie) verhoogt de snelheid van de zenuwimpulsoverdracht met een orde van grootte.

Dit proces in het menselijk centrale zenuwstelsel en de hersenen is het meest intensief vanaf de geboorte tot ongeveer 20 jaar, wanneer iemand consequent leert zijn hoofd te houden, te lopen, te praten, logisch te redeneren, enzovoort. Bij een aantal ziekten (zoals multiple sclerose) daarentegen, worden de myelineschedes van de axonen vernietigd, wat de werking van de hersenen en het centrale zenuwstelsel verslechtert.

Inzicht in het mechanisme van het ontstaan van myelinisatie kan helpen bij het ontwikkelen van medicijnen voor dergelijke ziekten en bij het verlengen van de actieve jeugd.

In een reeks experimenten met neuronen in een petrischaal stelden biologen uit de VS het volgende vast: het primaire signaal voor myelinisatie is de elektrische activiteit van het neuron zelf. Hoe hoger het is, hoe meer myeline het ontvangt.

Tijdens elektrische stimulatie gaven de gekweekte zenuwcellen een neurotransmitter af, glutamaat. Dit was een oproep aan oligodendrocyten die zich in dezelfde omgeving bevonden. Deze laatste vormden contactpunten met het axon, begonnen er chemische signalen mee uit te wisselen en begonnen het uiteindelijk af te sluiten met een myelineschede.

In dit geval ontstond er praktisch geen isolatie rond een specifiek axon van een zenuwcel als het axon niet elektrisch actief was. Evenzo stokte het proces volledig als wetenschappers de afgifte van glutamaat in het neuron kunstmatig blokkeerden, meldt Medical Xpress.

Het blijkt dat de meest actieve axonen in de hersenen een krachtige myeline-isolatie krijgen, waardoor ze nog effectiever kunnen werken. En de signaalstof glutamaat speelt een belangrijke rol in dit proces. (De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Science Express.)

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