Hersencellen geven signalen door via een vaste zone
Hoe geven hersencellen een signaal door na iedere prikkel? En wat bepaalt de capaciteit daartoe? Nieuw onderzoek laat zien dat een sleutelproces in zenuwuiteinden minder afhankelijk is van activiteit dan lang werd gedacht.
Wanneer een hersencel (neuron) een signaal verzendt, worden blaasjes met boodschappersstoffen (neurotransmitters) vrijgegeven aan het uiteinde van de cel. Daarna moeten die blaasjes snel worden aangevuld. Dat aanvulproces heet endocytose: de cel neemt gebruikte membraandelen terug op en vormt er nieuwe blaasjes van.
De eiwitten die dat aanvulproces uitvoeren, bevinden zich in een specifiek gebied naast de plek waar de vrijgave plaatsvindt. Dat gebied heet de periactieve zone. De onderzoekers, die hun bevindingen publiceerden in eLife, gingen na of de aanwezigheid van die eiwitten in de periactieve zone afhankelijk is van de mate van activiteit in de hersencel.
Eiwitten staan er ongeacht de activiteit
De conclusie is verrassend: de endocytose-eiwitten bevinden zich vrijwel altijd op hun plek, ongeacht of de hersencel actief signalen verstuurt of niet. Zelfs wanneer de signaalactiviteit volledig werd geblokkeerd, bleven de eiwitten aanwezig. Ook het verwijderen van de eiwitstructuur die de vrijgave-zone organiseert, had weinig effect op de locatie van de endocytose-eiwitten.
Dit suggereert dat de twee zones (voor vrijgave en voor herstel) onafhankelijk van elkaar worden opgebouwd en onderhouden. Ze werken samen, maar zijn niet van elkaar afhankelijk voor hun positie.
Waarom dit relevant is voor veroudering
Zenuwcellen verliezen met veroudering deels hun vermogen om snel en betrouwbaar te communiceren. Als de herstelcapaciteit van zenuwuiteinden achteruitgaat, kan dat bijdragen aan verminderde cognitieve functies op latere leeftijd. Dit onderzoek levert basiskennis over hoe dat herstelproces is georganiseerd, al is de directe link met veroudering nog niet aangetoond. De studie werd uitgevoerd bij muizen en fruitvliegen.