Je leest:

Buitenbeentje in eiwitfamilie bevordert zenuwgroei

Buitenbeentje in eiwitfamilie bevordert zenuwgroei

Auteur: | 4 augustus 2003

Een eiwitfamilie die de uitgroei van zenuwvezels remt, blijkt een buitenbeentje te bezitten dat de groei van zenuwcellen juist bevordert. Dr. Jeroen Pasterkamp publiceerde met Amerikaanse collega’s over de ontdekking van dit semaphorine-7a eiwit in Nature van 24 juli. Pasterkamp is als NWO-onderzoeker te gast bij de Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore.

Zenuwonderzoekers vragen zich al decennialang af hoe de natuur de groei stuurt van axonen, de tentakelachtige uitlopers van de zenuwen. Het antwoord op die vraag is van belang voor het herstel van zenuwvezels die verloren gingen door beschadigingen van het ruggemerg of door aandoeningen als de ziekte van Huntington.

De Nederlandse onderzoeker dr. Jeroen Pasterkamp ontdekte tijdens zijn verblijf bij de Johns Hopkins University School of Medicine bij toeval dat het eiwit semaphorine-7a de groei van axonen stimuleert. De ontdekking kwam als een verrassing, omdat het team waar Pasterkamp deel van uitmaakt juist een eiwitfamilie onderzocht die erom bekend stond zenuwgroei te remmen. Pasterkamp en collega’s berichtten over de ontdekking in het wetenschappelijke tijdschrift Nature van 24 juli.

Pasterkamp deed experimenten met met zenuwcellen die in het rattenbrein verantwoordelijk zijn voor de reuk. Als deze op kweek werden gezet bleken ze meer en langere axonen aan te maken op een plaats waar semaphorine-7a aanwezig was. Bovendien bleek bij muizen waarbij via genetische manipulatie de aanmaak van semaphorine-7a was uitgeschakeld, de groei van de betreffende zenuwcellen achter te blijven.

Met de juiste voedingsstoffen, maar zonder specifieke stimulator, groeien de axonen van zenuwcellen uit de cortex van ratten in alle richtingen uit (bovenste plaatje). Als in de nabijheid een groeistimulator als semaphorine-7a wordt aangebracht, groeien de axonen in die richting veel sterker uit (onderste plaatje). bron: Johns Hopkins Medical Institutions; Nature.

‘Ik had nooit verwacht een semaphorine te vinden dat de groei van axonen zou stimuleren’, vertelt onderzoeksleider prof.dr. Alex Kolodkin, hoogleraar Neuroscience bij het Institute for Basic Biomedical Sciences van Johns Hopkins University School of Medicine. ‘Zeker niet in de mate die we nu in het laboratorium en bij muizen hebben vastgesteld.’ Kolodkin wil nu verder uitzoeken hoe semaphorines zowel stimulerende als remmende effecten kunnen hebben.

Een deel van het antwoord heeft Jeroen Pasterkamp al gevonden. Semaphorine-7a blijkt via andere receptoreiwitten met de zenuw te ‘communiceren’ dan zijn neefjes en nichtjes uit de semaphorine-familie. Hij ontdekte dat semaphorine-7a aan zogenaamde integrines aanhaakt. Deze receptoreiwitten zijn zowel bij zenuwcellen als bij vele andere celtypen te vinden.

Integrines zijn een soort doorgeefluikjes die externe chemische signalen oppikken en aan de interne machinerie van een cel doorgeven. Het Nature-artikel is de eerste publicatie waarin integrines en semaphorines aan elkaar gekoppeld worden. Beide eiwitfamilies krijgen al veel aandacht in onderzoek naar neurologische mechanismen en aandoeningen.

Omdat integrines op allerlei plaatsen in het lichaam een rol spelen, zal het in de praktijk niet eenvoudig blijken om de stimulerende effecten van semaphorine-7a te beperken tot axongroei in de hersenen of het ruggemerg. Pasterkamp: ‘Onze volgende stappen zijn uit te vinden hoe de boodschap van semaphorine-7a in de zenuw verder wordt doorgegeven, wat hopelijk in een bruikbaar, specifiek ’target’ zal resulteren voor het stimuleren van axongroei na zenuwbeschadiging of -degeneratie.’

Op de afbeeldingen links is duidelijk te zien dat zenuwcellen meer en langere uitlopers vormen in aanwezigheid van het eiwit semaphorine-7a (linksboven) dan in afwezigheid van dit eiwit (linksonder). De afbeeldingen rechts tonen een tweede ontdekking van de onderzoekers. Muizen waarbij het gen voor het eiwit semaphorine-7a is uitgeschakeld (rechtsonder) vertonen minder zenuwgroei in de hersenen dan normale muizen (rechtsboven). bron: Johns Hopkins Medical Institutions; Nature.

Jeroen Pasterkamp verblijft aan de Johns Hopkins University School of Medicine met een Talentbeurs van NWO. Het onderzoek wordt gefinancierd door NWO, het Amerikaanse Kirsch Foundation, het National Institute of Neurological Disease and Stroke en het Human Frontier Science Program.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 04 augustus 2003

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.