Hersenstoornis legt verband bloot tussen suiker en hersenontwikkeling
Een zeldzame hersenstoornis bij kinderen brengt een onverwacht mechanisme aan het licht: de manier waarop eiwitten worden gesuikerd, heeft grote gevolgen voor hoe het brein zich vormt. En dat mechanisme speelt mogelijk ook een rol bij normale hersenveroudering.
Bijna alle eiwitten in het lichaam worden na aanmaak chemisch gewijzigd. Eén van die wijzigingen heet O-GlcNAcylering, waarbij een specifiek suikermolecuul wordt gehecht aan eiwitten. Dit proces wordt aangestuurd door een enzym genaamd OGT. Varianten in het OGT-gen zijn recentelijk in verband gebracht met een zeldzame vorm van verstandelijke beperking, OGT-ID.
Onderzoekers bestudeerden muizen met een specifieke OGT-variant die ook bij mensen met OGT-ID voorkomt. De dieren vertoonden hyperactiviteit, impulsiviteit en problemen met associatief leren. Beeldvormend onderzoek toonde een kleinere schedel, een dunner hersenoppervlak (cortex) en een onderontwikkeld hersenbalkje (corpus callosum, de verbinding tussen de twee hersenhelften). Gedetailleerd weefselonderzoek onthulde afwijkende structuur in de buitenste lagen van de hersenschors.
Welke processen raken verstoord?
Via eiwitanalyses onderzochten de onderzoekers welke moleculaire paden verstoord raken als O-GlcNAcylering niet goed werkt. Meerdere processen betrokken bij hersenontwikkeling bleken daardoor ontregeld. Het artikel verscheen in het tijdschrift eLife.
De bevinding is relevant voor een bredere vraag: O-GlcNAcylering verandert ook bij normale veroudering. Naarmate cellen ouder worden, neemt de activiteit van OGT af in bepaalde hersengebieden. Of verstoorde eiwitsuikering bijdraagt aan leeftijdsgebonden cognitieve achteruitgang, is nog niet aangetoond, maar het muismodel biedt een platform om dit te onderzoeken.
Wat dit nog niet bewijst
Dit is een diermodel voor een zeldzame genetische aandoening. De resultaten gelden voor muizen met een specifieke pathogene variant, niet voor de algemene bevolking. Of de bevindingen direct vertaald kunnen worden naar preventie of behandeling van leeftijdsgebonden hersenproblemen, vereist verder onderzoek in menselijk weefsel en klinische populaties.
Toch maakt de studie duidelijk dat eiwitsuikering, een proces dat decennia lang weinig aandacht kreeg, een fundamentele rol speelt in hoe het brein zich ontwikkelt en mogelijk hoe het veroudert.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- O-GlcNAcylering hersenontwikkeling
- OGT-enzym cognitieve functie
- eiwitmodificatie neuronale veroudering