Verkeersregels in zenuwcellen opgehelderd

Biologen van de Universiteit Utrecht hebben nieuwe inzichten ontwikkeld in het transport van chemische ‘energiecentrales’ (mitochondriën) in zenuwcellen. Wanneer dit transport niet goed verloopt, kunnen neurologische ziekten ontstaan, zoals de ziekte van Parkinson of Alzheimer. De onderzoekers publiceren hun resultaten in het  tijdschrift Neuron.

Onze hersenen bestaan uit miljoenen zenuwcellen. Iedere zenuwcel is een complexe wereld op zich van miljoenen bouwstenen en chemische stoffen. Om die zo efficiënt mogelijk te laten samenwerken, beschikken zenuwcellen over een uitstekend wegennetwerk.
Speciale ‘voertuigen’ verplaatsen over deze wegen ‘goederen’  van de ene naar de andere kant van de cel. “Dit is een uitdaging, want een zenuwcel heeft een complexe vorm met vele vertakkingen en kan een meter lang worden”, zegt Casper Hoogenraad, hoogleraar Celbiologie aan de Universiteit Utrecht. “En een snelle doorstroming van het verkeer is van cruciaal belang.”

Energietransport
Sommige ‘voertuigen’ vervoeren mitochondriën, chemische ‘energiecentrales’. Mitochondriën voorzien de cellen van de energie die zij nodig hebben om goed te werken. Wanneer de mitochondriën niet op het goede moment naar de juiste plek in de zenuwcel worden vervoerd, heeft dit dramatische gevolgen voor het functioneren van het brein, met ziekten als gevolg.

Verkeersregels van de zenuwcel
Hoe de energie precies op de juiste plekken in de zenuwcel terechtkomt, was nog onbekend. Met een geavanceerde microscoop bestudeerden de biologen daarom in levende cellen het gedrag van de mitochondriën onder verschillende omstandigheden. Daarnaast onderzochten ze de eigenschappen van de ‘voertuigen’.
Zo ontdekten ze hoe het transport van mitochondriën precies georganiseerd wordt en hoe de verschillende onderdelen van het wegennetwerk met elkaar samenwerken om er voor te zorgen dat de hele zenuwcel over genoeg energie beschikt. “Met ons onderzoek onthullen we nieuwe verkeersregels in zenuwcellen. Dit kan leiden tot een beter begrip van fundamentele hersenprocessen en een betere preventie en behandeling van hersenziekten”, aldus Hoogenraad.

Publicatie
TRAK/Milton motor-adaptor proteins steer mitochondrial trafficking to axons and dendrites, Neuron, 6 februari 2013 (Advance Online Publication).

Dit onderzoek werd verricht aan de Faculteit Bètawetenschappen van de Universiteit Utrecht en gesubsidieerd door NWO en ZonMW.