Verkeerde communicatie tussen hersencellen kan tot hersenziektes leiden
Onderzoekers van de K.U. Leuven
en het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) hebben het mechanisme
ontdekt dat ervoor zorgt dat hersencellen de juiste signalen langdurig
na elkaar kunnen blijven doorgeven. Dit proces is niet in balans bij
verschillende hersenziekten zoals parkinson. Het enzym 'Skywalker'
controleert deze subtiele balans in communicatie.
Onderzoeker Patrik Verstreken hoopt dat met de verdere
ontrafeling van de werking van Skywalker er meer bekend wordt over hoe
hersencellen onderling communiceren. "Ook hoop ik dat het zal leiden tot
nieuwe diagnosemiddelen en therapieën voor hersenaandoeningen zoals
parkinson", zegt de onderzoeker.
Communicatie tussen hersencellen
Communicatie tussen hersencellen gebeurt aan een synaps, waar
een elektrische boodschap wordt doorgegeven via een vesikel (ballonnetje
met signaalstoffen). Het vesikel zet de signaalstoffen vrij en
activeert zo een andere hersencel.
Balans
De vesikels worden verschillende keren opnieuw gebruikt. Hierbij
takelen de eiwitten die ze nodig hebben om hun functie correct uit te
oefenen, na verloop van tijd af. Dit beïnvloedt het vrijzetten van de
signaalstoffen. Hoe vesikels tijdens dit recyclageproces operationeel
worden gehouden, was tot op heden een raadsel. De meeste soorten cellen
hebben in dit recyclageproces een tussenstap ingebouwd via de
'endosomen', speciale compartimenten in de cel. In de endosomen worden
de vesikeleiwitten gesorteerd om een optimale werking van de
gerecyleerde vesikels te garanderen.
Bij hersencellen was het niet duidelijk of deze tussenstap relevant
was bij de recyclage van de vesikels. Verschillende studies leken aan te
tonen dat deze stap niet plaatsvindt in hersencellen.
Skywalker reguleert communicatie tussen hersencellen
Patrik Verstreken en zijn collega's hebben nu ontdekt dat er een
enzym is, dat ze 'Skywalker' hebben genoemd, dat tussenstap reguleert.
De VIB-onderzoekers onderzochten fruitvliegjes die geen Skywalker kunnen
aanmaken. Bij deze zogenaamde 'sky vliegjes' zagen ze dat kapotte
eiwitten uit de vesikels makkelijker vervangen werden, en dat er veel
meer signaalstoffen vrijgegeven werden dan in de synapsen bij gewone
fruitvliegjes. Een tekort aan skywalker versterkt met ander woorden het
signaal tussen twee hersencellen, met overstresste vliegjes tot gevolg.
Maar de ontdekking dat het afremmen van Skywalker tot een sterker
signaal tussen hersencellen leidt, biedt wel perspectieven in de strijd
tegen hersenziekten zoals parkinson. In het vroege stadium van deze
aandoeningen zijn de signalen tussen hersencellen immers te zwak.
Verstreken wil dit verder onderzoeken, maar beseft wel dat het een hele
uitdaging zal zijn om het subtiele evenwicht voor een optimale
communicatie te behouden.
|