Het onderzoeksteam van de Vrije Universiteit (VU) dat Munc18-1 heeft aangewezen, liet zien wat er met zenuwcellen gebeurt als er extra kopiën van het gen zijn ingebracht. Dat deden ze bij losse hersencellen in kweekbakjes, en bij muizen. Met meer Munc18-1 ‘praten’ de zenuwcellen veel meer met elkaar, zo blijkt.
Hersencellen communiceren namelijk met boodschapperstoffen (neurotransmitters) aan de uiteinden van de lange uitlopers van de cel (synapsen). In elke synaps liggen kleine blaasjes met neurotransmitters. Als een cel een signaal wil doorgeven, loost hij de inhoud van de blaasjes in de ruimte tussen de zendercel en de ontvangercel. En Munc18-1 is de motor achter het klaarleggen van die blaasjes op hun plek in de synaps. Cellen met erg veel Munc18-1, hebben sneller en meer blaasjes paraat. Zij zijn in staat om veel signalen achter elkaar door te geven.
De volledige zenuwcel licht rood op. De uitlopers komen bij elkaar in het cellichaam (met donkere kern). De honderduizenden contactpunten met andere zenuwcellen lichten groen op: daar worden neurotransmitters afgegeven.
Volumeknop open
Munc18-1 is zover bekend alleen betrokken bij de aanmaak van de blaasjes in synapsen. Dat is waarom neurologen hopen, zo blijkt uit reacties op het artikel in PNAS, dat Munc18-1 een nieuw startpunt is voor onderzoek naar medicijnen tegen ziekten waarbij hersencellen degenereen, zoals de ziekte van Alzheimer. Verhage: “Bij Alzheimer is de afgifte van de blaasjes, en daarmee de signaaloverdracht, tussen zenuwcellen verstopt.” Het geluid van het signaal wordt als het ware te zacht, en het brein functioneert dan niet meer. Met meer Munc18-1activiteit in zulke hersenen, zou je de volumeknop van de hersencommunicatie openzetten. De oorzaak van de ziekte is dan niet weg, maar de symptomen zouden kunnen afnemen. “Maar zover is het nog lang niet,” waarschuwt Verhage. “Alleen het idee dat mogelijk zo werkt, heeft voet aan de grond gekregen door de ontdekking dat Munc18-1 hoofdschakelaar is van de hersencommunicatie.”
Leeglopen
“Met Munc18-1 hebben we dus de hoofdschakelaar van communicatie in de hersenen aangewezen,” stelt Matthijs Verhage, een van de onderzoekers die eind november over Munc18-1 publiceerden in het wetenschappelijk tijdschrift PNAS. Het team van neurowetenschappers van het CNCR instituut aan de VU, stimuleerde hersencellen met verschillende intensiteit en keek hoeveel méér blaasjes met neurotransmitter de zenuwcel steeds liet leeglopen. “Zonder stimulatie van buitenaf geeft een zenuwcel een lage basishoeveelheid neurotransmitter af. Maar als je overmatig stimuleert, en dat deden wij, dan gaan de blaasjes in de synapsen snel op. Er is dan geen signaal meer. We hebben gemeten hoe lang het duurde voordat de zenuwcellen weer terug waren op hun oude niveau. De cellen met extra Munc18-1 herstelden twee maal zo snel.”