Onderzoekers van de University of Notre Dame rapporteren dat chronische fysieke druk op de hersenen meerdere directe en indirecte mechanismen activeert die leiden tot geprogrammeerde celdood van neuronen. Het team, mede-geleid door Meenal Datta (TIME Lab) en Christopher Patzke, gebruikte netwerken van neuronen en gliacellen die uit iPSCs zijn gekweekt en zette deze aanhoudend onder compressie om de druk van een groeiend glioblastoom na te bootsen.
Promovendi Maksym Zarodniuk en Anna Wenninger analyseerden welke cellen het overleefden en welke stierven. Sequencing van boodschapper-RNA toonde verhoogde niveaus van HIF-1-moleculen, die stressadaptieve genen signaleren en ontsteking kunnen bevorderen, en een toegenomen expressie van AP-1, verbonden aan neuro-inflammatoire reacties. Beide reacties wijzen op actieve neuronale schade en synaptische disfunctie.
Vergelijking met gegevens uit het Ivy Glioblastoma Atlas Project en experimenten met een live-compressiesysteem op preklinische hersenmodellen versterkten de conclusies. De geïdentificeerde signaalroutes vormen mogelijke targets voor geneesmiddelen om neuronale celdood te verminderen. De onderzoekers benadrukken dat hun benadering ziekte-onafhankelijk is en ook toepasbaar kan zijn op andere aandoeningen die de mechanica van de hersenen veranderen, zoals traumatisch hersenletsel. De studie kreeg financiering van de National Institutes of Health en het Harper Cancer Research Institute at Notre Dame; Datta en Patzke zijn verbonden aan meerdere onderzoekscentra van Notre Dame.
Moeilijke woorden
- compressie — druk die aanhoudend op weefsel wordt uitgeoefend
- geprogrammeerde celdood — gecontroleerd proces waardoor een cel sterft
- gliacel — steuncel in het zenuwstelsel naast neuronengliacellen
- neuro-inflammatoire — ontstekingsreactie die het zenuwstelsel betreft
- synaptische disfunctie — stoornis in de communicatie tussen zenuwcellen
- signaalroute — serie processen die cellen signalen doorgevensignaalroutes
- traumatisch hersenletsel — schade aan de hersenen door een ongeluk of klap
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voordelen en beperkingen zie je bij het gebruik van iPSC-gecultiveerde netwerken om tumordruk te bestuderen?
- Op welke manieren zouden medicijnen die de genoemde signaalroutes beïnvloeden ook kunnen helpen bij traumatisch hersenletsel?
- Welke praktische stappen zijn nodig om deze laboratoriumbevindingen naar klinische geneesmiddelontwikkeling te vertalen?
Gerelateerde artikelen
Virtueel dieet- en beweegprogramma helpt mensen met lymfoom tijdens chemotherapie
De LIFE-L-studie toont dat een online dieet- en beweegprogramma patiënten met lymfoom kan helpen de voorgeschreven chemotherapie te blijven volgen en tegelijkertijd klachten tijdens de behandeling vermindert.
Moleculaire timers en de rol van de thalamus bij herinnering
Nieuw onderzoek toont dat meerdere moleculaire timers in verschillende hersengebieden bepalen of korte indrukken veranderen in langetermijnherinneringen. De studie noemt de thalamus als onverwachte schakel en bespreekt mogelijke gevolgen voor geheugenstoornissen.
Nieuw structuurbeeld van de T-celreceptor helpt therapieën verbeteren
Onderzoekers van The Rockefeller University onderzochten de T-celreceptor met cryo-EM in een membraanachtige omgeving. Ze vonden dat de receptor gesloten is in rust en openklapt bij een antigeen; dit inzicht kan T-celtherapieën verfijnen en uitbreiden.
