Waarom herstellen hersenen en ruggenmerg niet van zenuwschade, terwijl het perifere zenuwstelsel dat wel doet? Onderzoekers van de Vrije Universiteit en het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen onderzochten op genetisch niveau hoe de groei van zenuwuitlopers wordt aangestuurd.

Mensen met een hersenbloeding of dwarslaesie hebben te maken met permanent functieverlies. Iedere beschadiging van het centrale zenuwstelsel – de hersenen en het ruggenmerg – is permanent. Dat is anders in het perifere zenuwstelsel, waar na schade vaak spontaan functieherstel optreedt. Waarschijnlijk is dat niet voor niets. In het perifere zenuwstelsel is snel herstel van belang en kan uitgroei geen kwaad, terwijl in de hersenen zenuwuitgroei geremd moet worden om geheugenfuncties onder controle te houden. 

Expressieprogramma’s

Het grote verschil in herstelmogelijkheden wordt niet alleen veroorzaakt door de verschillende typen steuncellen in beide systemen, maar ook door verschillen in intrinsieke eigenschappen van de zenuwcellen zelf. Na zenuwschade kunnen verschillende soorten genexpressieprogramma’s worden ‘aangezet’, die zorgen voor het al dan niet ontstaan van zenuwuitlopers. Een projectteam onder leiding van Ronald van Kesteren stelde zich de vraag: welke expressieprogramma’s zorgen voor groei of afremmen van nieuwe zenuwuitlopers, en is het mogelijk om mechanismen uit het perifere zenuwstelsel tijdelijk in het ruggenmerg te activeren?

Verdubbeling

Uit vooronderzoek was al bekend welke expressieprofielen van genen en eiwitten waarschijnlijk een rol spelen in het perifere zenuwstelsel. Maar hoe worden deze profielen aangestuurd? Bovenin de hiërarchie van het expressieprofiel bevinden zich zogenaamde transcriptiefactoren: factoren die iedere cel gebruikt om genen aan of uit te zetten. De onderzoekers zochten naar transcriptiefactoren die in één keer een groot aantal genen voor neuronale uitgroei beïnvloeden. Bij het afremmen van één daarvan, NFIL3, bleek de groei van zenuwuitlopers in de kweeksituatie te verdubbelen. 

Tegenovergesteld effect

Maar met de proefmuis waarbij dit gen ontbrak, ging alles anders. Terwijl de verwachting was dat de zenuwen van de proefmuis na schade sneller zouden herstellen, gebeurde het omgekeerde. De onderzoekers concluderen dat regeneratie een complex, interactief proces is, waarbij zenuwcellen en andere celtypen samen het succes van de respons tot herstel bepalen. Een ander inzicht is dat bij het beïnvloeden van de genexpressieprogramma’s waarschijnlijk meer dan één transcriptiefactor moet worden aan- of uitgezet. Daarom zijn de onderzoekers nu aan het experimenteren met ‘cocktails’ van transcriptiefactoren. Uiteindelijk is het doel om een gentherapie te ontwikkelen die het genexpressieprogramma van een zenuwcel zo manipuleert, dat herstel na centrale zenuwschade mogelijk wordt.


Project: Neuronal regeneration: from gene networks to gene therapy
Projectleiders: Ronald van Kesteren, VU, afdeling moleculaire en cellulaire neurobiologie en  Joost Verhaagen, NIN, afdeling neuroregeneratie
Programma: TOP Subsidies, projectnummer 91211043 

Naar boven
Direct naar: NavigatieDirect naar: InhoudDirect naar: Onderkant website