Onderzoekers van de Yale School of Medicine publiceren in JCI Insight een studie over een beschermend proces in jonge hersenen dat calciumschade beperkt. Ze richtten zich op Glyoxalase 1 (GLO1), een enzym dat cellen helpt toxische bijproducten te verwijderen. In dieren met overtollig cellulair calcium vonden de teams verhoogde GLO1-expressie en activiteit, wat aangeeft dat GLO1 als een compensatoir mechanisme fungeert zolang het actief blijft.
Het werk kwam uit laboratoria geleid door Amy Arnsten en Lauren Hachmann Sansing. Arnsten’s groep bestudeert het ryanodine receptor 2 (RyR2), het kanaal dat calcium vrijgeeft uit het gladde endoplasmatisch reticulum. "Dit kanaal is als een kraan die je kunt aan- en uitzetten," zei Elizabeth Woo, de eerste auteur. Veranderingen van RyR2 met veroudering kunnen de kraan open laten staan en voortdurende calciumlekkage veroorzaken; eerdere studies koppelen zulke veranderingen aan de ziekte van Alzheimer en aan Long COVID.
Om constante lekkage te simuleren, gebruikten de onderzoekers een diermodel met een genetisch gewijzigde RyR2 die continu "aan" bleef. Ze maten GLO1-expressie en activiteit in de prefrontale cortex en de hippocampus. De expressie nam eerst toe en piekte op 12 months in muizen, waarna ze bij oudere dieren daalde. Oudere dieren die de verhoogde GLO1 niet meer konden handhaven, vertoonden slechter geheugen in een T-vormig doolhof, wat de rol van calciumdysfunctie bij cognitieve achteruitgang ondersteunt.
De auteurs suggereren dat begrip van dit beschermende mechanisme kan helpen bij het ontwikkelen van therapieën die GLO1 richten om neurodegeneratie te voorkomen of te vertragen. Het werk kreeg steun van de National Institutes of Health en Yale University; de inhoud is de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijk de officiële opvattingen van de National Institutes of Health.
Moeilijke woorden
- glyoxalase 1 — enzym dat toxische bijproducten verwijdertGLO1, GLO1-expressie
- compensatoir — proces dat tekort of schade herstelt
- endoplasmatisch reticulum — celorganel met membranen voor eiwit en calciumgladde endoplasmatisch reticulum
- calciumlekkage — onbedoeld vrijkomen van calcium uit cellen
- prefrontale cortex — gedeelte van de hersenen voor planning
- hippocampus — hersengebied belangrijk voor geheugen en leren
- neurodegeneratie — geleidelijke achteruitgang van zenuwcellen en functies
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 mogelijke risico's zie je bij het ontwikkelen van therapieën die GLO1 richten?
- Hoe helpt het gebruik van een diermodel met continu actieve RyR2 onderzoekers om menselijke aandoeningen te bestuderen?
- Op welke manieren kan het falen van een compensatoir mechanisme bijdragen aan cognitieve achteruitgang?
Gerelateerde artikelen
Psychedelica verstoren koppeling tussen hersenen en bloedstroom
Onderzoekers vonden dat psychedelica de relatie tussen neurale activiteit en bloedstroom veranderen. Dat zagen zij in muizenexperimenten en in een heranalyse van menselijke fMRI-gegevens, met belangrijke gevolgen voor de interpretatie van hersenscans.
Mogelijke eerste Anopheles stephensi in Madagascar gevonden met AI en burgerfoto's
Onderzoekers gebruikten AI en door burgers ingezonden smartphonefoto's om wat zij menen de eerste Anopheles stephensi in Madagascar te identificeren. De foto uit 2020 werd via de GLOBE Observer-app ingezonden; het team noemt apps en technische eisen belangrijk voor opschaling.
