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.