Nieuwe studie onthult cruciale verschillen tussen de zenuw-spierverbindingen van mensen en die van muizen

06-02-2018

Wetenschappers aan de University of Edinburgh ontdekten dat de menselijke neuromusculaire verbinding (NMV) — een celconnectie tussen neuronen en spieren die beweging mogelijk maakt — verschillend is qua omvang en structuur dan die van andere zoogdieren, waaronder muizen, die vaak bij onderzoek worden gebruikt.

"Onze bevindingen bieden een uniek inzicht in de structuur van het menselijke zenuwstelsel. Ze identificeren kenmerken die de mens verschillend maken van andere zoogdieren", zegt Tom Gillingwater, professor Anatomie aan het University of Edinburgh’s Centre for Discovery Brain Sciences en één van de leiders van de studie, in een press release.

Dit werd nooit eerder gerapporteerd en heeft het potentieel om de kennis te verdiepen die wetenschappers hebben van ziektes waarbij de functie van NMV's in het gedrang komt.

Het onderzoek draagt de titel 'Cellular and Molecular Anatomy of the Human Neuromuscular Junction' ('Cellulaire en moleculaire anatomie van de menselijke neuromusculaire verbinding') en werd gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Cell Reports.

Het centrale zenuwstelsel controleert de bewegingen van het lichaam door elektrische en chemische signalen door te geven van de motorneuronen aan de spieren, en die laatste zijn verantwoordelijk voor het omzetten van de signalen naar een beweging waarvoor die signalen zijn gecodeerd.

De celverbinding tussen zenuwcellen en spieren is gekend als de neuromusculaire verbinding.

Om ethische redenen is het moeilijk menselijke biopsiestalen te verkrijgen die geschikt zijn voor cellulaire en moleculaire analyse in hoge resolutie, maar in deze studie hebben wetenschappers een benadering ontwikkeld die dat mogelijk maakt.

De onderzoekers gebruikten weefselstalen van 20 patiënten, die tussen de 34 en de 92 jaar oud waren en een amputatie van één van de onderste ledematen ondergingen op basis van uiteenlopende klinische indicaties. De stalen werden verkregen uit gezonde gebieden van de ledematen en dat leverde 2.860 NMV's op uit vier verschillende spiertypes — extensor digitorum longus, soleus, peroneus longus en peroneus brevis.

Met behulp van beeldvormingstechnieken in hoge resolutie vergeleek het team menselijke NMV's met die van muizen. Ze stelden vast dat de menselijke NMV's beduidend kleiner, minder complex en meer gefragmenteerd waren dan die van muizen. Menselijke NMV's vertoonden ook geen tekenen van leeftijdsgerelateerde aftakeling.

Bovendien vertoonden de eiwitten en moleculaire trajecten van menselijke NMV's andere expressiepatronen.

"De oude zegwijze 'eerst zien, dan geloven’ is uitstekend van toepassing op deze studie. De menselijke zenuwverbinding die we zagen – met behulp van nieuwe microscopiemethodes die cruciaal waren voor deze studie – waren erg verschillend van het beeld dat we er vroeger van hadden", zegt Christian Soeller, professor Fysieke Celbiologie aan het University of Exeter’s Physics Department and Living Systems Institute, die eveneens één van de leiders van de studie was.

In toekomstige studies zal het team licht proberen te werpen op de manier waarop de neuromusculaire verbinding verstoord raakt bij bewegingsaandoeningen zoals amyotrofische laterale sclerose.

 

Vertaling: Bart De Becker

Bron:  ALS News Today

Share