NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2013/de-rol-van-synapsvormen-bij-wegvloeien-receptoreiwitten-nr-137/

Geprint op :
17 december 2018
19:51:15

Informatieoverdracht tussen zenuwcellen in onze hersenen wordt mogelijk gemaakt door receptoreiwitten in synapsen, de contactplaatsen tussen cellen waar signalen in de vorm van moleculen worden doorgegeven. De manier waarop hersencellen met elkaar zijn verbonden, bepaalt de paden in het neurale netwerk (het brein). We weten tegenwoordig dat deze paden niet alleen afhankelijk zijn van óf cellen zijn verbonden, maar ook van de sterkte van de connectie tussen cellen. Het lijkt erop dat het reguleren van die sterkte een cruciale rol speelt in processen die met leren en het geheugen samenhangen. 

Receptoren reguleren
De sterkte waarmee twee hersencellen zijn verbonden, wordt in grote mate bepaald door de hoeveelheid receptoren die aan de ontvangende kant van de synaps het signaal opwachten. De processen die de zenuwcel in staat stellen om receptorconcentraties te veranderen, zijn echter niet goed bekend.

Het doel van dit FOM-programma is deze processen te ontcijferen. De onderzoekers bekijken met name hoe de receptoren de synaps in worden getransporteerd en vervolgens daar worden gehouden. FOM-oio Remy Kusters (Technische Universiteit Eindhoven) realiseerde, samen met programmaleden in Utrecht, een eerste doorbraak die in 2013 in Biophysical Journal verscheen. Zijn werk geeft inzicht in de rol die de ruimtelijke vorm van de synaps speelt bij de transportprocessen.

Vechten tegen diffusie
Met name het vasthouden van receptoren is voor de synapsen een uitdaging. Receptoren zijn namelijk aan het celmembraan gebonden. Dit membraan is een effectief vloeibare omgeving, waardoor de receptoren de neiging hebben om weg te vloeien als een inktvlek die zich onherroepelijk uitspreid. Om een blijvend sterke connectie tussen zenuwcellen te realiseren, moeten de receptorconcentraties echter voor lange tijd hoog blijven. De cel kiest ervoor dat te bewerkstelligen met behulp van sterk gekromde structuren in het membraan, de zogeheten dendritische spines: dynamische structuren met uiteenlopende vormen. Door middel van simulaties en analytische berekeningen liet Kusters zien dat die structuren een groot effect hebben op de snelheid waarmee de receptoren zich verspreiden. De membraanvorm is daarom een zeer geschikte manier om receptorconcentraties te reguleren.