Motorzenuw-assen worden kwetsbaar door gatpatronen in eiwitten
Langere zenuwen breken eerder. Dat vermoeden bestaat al langer, maar waarom het zo is, blijft deels onduidelijk. Onderzoekers ontdekten nu een opvallend patroon in de structuur van menselijke motorische zenuwvezels: er zitten regelmatige gaten in een steuneiwitnetwerk dat die vezels normaal beschermt. Dat patroon zou kunnen verklaren waarom motorische zenuwen zo gevoelig zijn voor beschadiging.
In een studie gepubliceerd in eLife onderzochten wetenschappers menselijke motorische zenuwcellen (neuronen die spieren aansturen) die waren gekweekt uit geïnduceerde pluripotente stamcellen (lichaamscellen die zijn terugprogrammeerd tot stamcellen). Met behulp van superresolutiemicroscopie brachten ze de structuur van het zogenoemde membraangeassocieerde periodieke skelet (MPS) in beeld: een netwerk van eiwitten dat de binnenkant van zenuwvezels ondersteunt.
Gaten en plekken in een beschermend netwerk
Ze vonden een onverwacht patroon. In de middelste delen van de lange zenuwvezel wisselen zones zonder het steunnetwerk (gaten) af met zones waar het netwerk goed georganiseerd aanwezig is (plekken). De onderzoekers tonen aan dat dit patroon actief wordt aangestuurd door eiwitdynamiek: wanneer het steunnetwerk op bepaalde plekken samenpakt, trekt het de bouwstenen weg uit de buurregio’s, waardoor daar gaten ontstaan.
Dat mechanisme lijkt verband te houden met hoe kwetsbaar de zenuwvezel is voor beschadiging. Het steunnetwerk is niet willekeurig afwezig; de gaten volgen een structureel patroon dat mogelijk voorspelbare zwakke plekken creëert.
Relevantie voor zenuwziekten op latere leeftijd
Motorische neuronen zijn betrokken bij ziekten als amyotrofische laterale sclerose (ALS) en andere neuromusculaire aandoeningen. Deze ziekten treffen vaker mensen boven de vijftig. Als de structurele kwetsbaarheid van lange zenuwvezels samenhangt met dit gatpatroon, biedt dat een aanknopingspunt voor nieuw onderzoek. Dit is fundamenteel laboratoriumonderzoek; de klinische relevantie is nog niet aangetoond. Maar het geeft inzicht in waarom precies motorische zenuwen zo vatbaar zijn voor degeneratie.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- axonaal cytoskelet neurodegeneratie
- membraangeassocieerd periodiek skelet motorische neuronen
- ALS zenuwvezel structuur