Elektrische prikkelbaarheid van zenuwcellen

14-02-2014

Amyotrofische laterale sclerose (ALS) is een neurodegeneratieve aandoening die in de eerste plaats het motorisch systeem treft. Zoals bij andere neurodegeneratieve aandoeningen is het verlies van elektrische contacten tussen zenuwcellen of tussen zenuwcellen en spierencellen een vroege gebeurtenis in het ziekteverloop, nog voor de zenuwcellen effectief afsterven. Tot voor kort waren transgene diermodellen het belangrijkste modelsysteem om de mechanismen van neurodegeneratie te bestuderen. De geïnduceerde pluripotente stamcel (iPSC) technologie stelt ons in staat om vanuit bijvoorbeeld bindweefselcellen uit de huid van ALS-patiënten, stamcellen te genereren. Bindweefselcellen kunnen geherprogrammeerd worden tot stamcellen door het inbrengen van bepaalde factoren. Deze stamcellen (IPSCs) kunnen op hun beurt worden omgezet in verschillende celtypes, waaronder zenuwcellen of zelfs motorische zenuwcellen, het celtype dat afsterft in ALS. Op deze wijze kunnen menselijke motorneuronen bestudeerd worden van ALS-patiënten en controle personen. Deze technologie heeft een groot potentieel om nieuwe ziekte inzichten te verwerven. Een van de belangrijkste kenmerken van zenuwcellen is hun elektrische prikkelbaarheid. Dit wordt gebruikt om signalen uit te wisselen tussen verschillende zenuwcellen. Patch-clamp metingen, zijn elektrofysiologische metingen, die zullen gebruikt worden om motorneuronen van patiënten met ALS en controles te karakteriseren. Bij deze metingen kunnen de elektrische signalen in zenuwcellen rechtstreeks gemeten worden. Op deze wijze hopen we vroege verschillen in elektrische prikkelbaarheid en elektrische contacten tussen zenuwcellen te identificeren die enkel voorkomen bij motorneuronen van ALS-patiënten.

Figuur.
Voorbeeld van cultuur van menselijke zenuwcellen die gevormd worden vanuit stamcellen. De zenuwcellen zijn groen gekleurd door de neuronale marker Tuj1, de steuncellen (astrocyten) zijn rood gekleurd door de marker GFAP.

Dit onderzoek is door A cure for ALS gesponsord.

 
Philip Van Damme

Vesalius Research Center, VIB ‐ KULeuven

Share