Jaarlijks worden één miljoen Europeanen geconfronteerd met potentieel onherstelbare letsels van de hersenen of het ruggenmerg tengevolge van een verkeersongeval. Deze patiënten zijn blijvend (gedeeltelijk) verlamd, aangezien de zenuwen in beschadigd ruggenmerg niet of nauwelijks genezen. VIB-wetenschappers verbonden aan de K.U.Leuven zijn er voor het eerst in geslaagd een eenvoudig model te ontwikkelen die de studie van beschadigd hersenweefsel toelaat.
De vorsers stelden een techniek op punt om fruitvlieghersenen voor langere tijd in cultuur levend en gezond te houden. Deze nieuwe techniek laat toe om met behulp van microchirurgie letsels toe te brengen aan bepaalde zenuwbanen en deze te bestuderen. De vorsers slaagden er reeds in om aan de hand van dit nieuwe fruitvliegmodel aan te tonen dat de activatie van een bepaalde signaalweg (JNK) het herstel van zenuwbanen induceert. Dit onderzoek biedt alvast mooie toekomstperspectieven voor patiënten met totnogtoe onomkeerbare zenuwletsels.
Drosophila als modelorganisme
De fruitvlieg Drosophila melanogaster is een belangrijk, low-cost modelorganisme dat 60% genetische gelijkenis met mensen vertoont. Zowel bij de opheldering van verschillende neurologische processen zoals de werking van ons geheugen, onze reukzin, als voor de studie van bepaalde neurodegeneratieve ziektes zoals de ziekte van alzheimer, speelt de fruitvlieg een belangrijke rol. Voor de studie van letsels aan het zenuwstelsel en de mogelijkheid tot herstel van beschadigde zenuwbanen deed men tot voor kort alleen beroep op modelorganismen behorende tot de gewervelde dieren, bv. de muis. De fruitvlieg is echter een gebruiksvriendelijker model en laat snellere, grootschalige genetische analyses toe.
Fruitvlieghersenen in cultuur
Alhoewel de fruitvlieg model staat voor talrijke ziektes, was het tot nu toe niet mogelijk om het herstel van beschadigde zenuwbanen bij fruitvliegen te bestuderen. Fruitvlieghersenen zijn immers moeilijk toegankelijk door hun extern skelet en laten daardoor reproduceerbare, fysieke manipulaties op de levende hersenen niet toe. Derya Ayaz, Maarten Leyssen en collega’s ontwikkelden - onder leiding van vib-onderzoeker Bassem Hassan en in samenwerking met buitenlandse experts – een nieuwe techniek waarbij volledige fruitvlieghersenen in cultuur overgebracht worden en langetermijnexperimenten toelaten, d.w.z. de levende fruitvlieghersenen manipuleren en opvolgen.
Fruitvlieghersenen als model voor de studie van beschadigde zenuwbanen
De vorsers maakten van deze nieuwe techniek meteen gebruik om een fruitvliegmodel voor het herstel van zenuwbanen na beschadiging te ontwikkelen. Met behulp van microdissectie werden aan de zenuwuitlopers letsels toegebracht en de vorsers bestudeerden deze letsels gedurende enkele dagen. Zoals bij mensen waar het herstel van beschadigde zenuwbanen zo goed als onbestaande is, bleek dit ook bij fruitvlieghersenen het geval.
In een volgende stap benutten de onderzoekers dit nieuwe model om te onderzoeken welke moleculaire processen dit herstel zouden kunnen stimuleren. Op deze manier toonden zij reeds aan dat activatie van de van de JNK signaalweg het herstel van zenuwbanen positief beïnvloedt. Zo leidt JNK activatie niet enkel tot de groei van de doorgesneden zenuwen, maar ook groeien de zenuwen in de juiste richting van hun oorspronkelijke doelwitregio in de hersenen.
Toekomstperspectieven
In de toekomst kan dit nieuwe model gebruikt worden om nieuwe moleculen die betrokken zijn bij het herstel van beschadigde zenuwbanen te identificeren. Dergelijke moleculen zullen uiteraard kandidaatmoleculen zijn voor verder onderzoek bij mensen en kunnen de basis vormen voor nieuwe behandelingen bij patiënten met een zenuwletsel en een totnogtoe uitzichtloze situatie op herstel.
Vragen
Iedereen kan met vragen omtrent dit en ander medisch gericht onderzoek terecht op het volgend emailadres: patienteninfo@vib.be
Drosophila als modelorganisme
De fruitvlieg Drosophila melanogaster is een belangrijk, low-cost modelorganisme dat 60% genetische gelijkenis met mensen vertoont. Zowel bij de opheldering van verschillende neurologische processen zoals de werking van ons geheugen, onze reukzin, als voor de studie van bepaalde neurodegeneratieve ziektes zoals de ziekte van alzheimer, speelt de fruitvlieg een belangrijke rol. Voor de studie van letsels aan het zenuwstelsel en de mogelijkheid tot herstel van beschadigde zenuwbanen deed men tot voor kort alleen beroep op modelorganismen behorende tot de gewervelde dieren, bv. de muis. De fruitvlieg is echter een gebruiksvriendelijker model en laat snellere, grootschalige genetische analyses toe.
Fruitvlieghersenen in cultuur
Alhoewel de fruitvlieg model staat voor talrijke ziektes, was het tot nu toe niet mogelijk om het herstel van beschadigde zenuwbanen bij fruitvliegen te bestuderen. Fruitvlieghersenen zijn immers moeilijk toegankelijk door hun extern skelet en laten daardoor reproduceerbare, fysieke manipulaties op de levende hersenen niet toe. Derya Ayaz, Maarten Leyssen en collega’s ontwikkelden - onder leiding van vib-onderzoeker Bassem Hassan en in samenwerking met buitenlandse experts – een nieuwe techniek waarbij volledige fruitvlieghersenen in cultuur overgebracht worden en langetermijnexperimenten toelaten, d.w.z. de levende fruitvlieghersenen manipuleren en opvolgen.
Fruitvlieghersenen als model voor de studie van beschadigde zenuwbanen
De vorsers maakten van deze nieuwe techniek meteen gebruik om een fruitvliegmodel voor het herstel van zenuwbanen na beschadiging te ontwikkelen. Met behulp van microdissectie werden aan de zenuwuitlopers letsels toegebracht en de vorsers bestudeerden deze letsels gedurende enkele dagen. Zoals bij mensen waar het herstel van beschadigde zenuwbanen zo goed als onbestaande is, bleek dit ook bij fruitvlieghersenen het geval.
In een volgende stap benutten de onderzoekers dit nieuwe model om te onderzoeken welke moleculaire processen dit herstel zouden kunnen stimuleren. Op deze manier toonden zij reeds aan dat activatie van de van de JNK signaalweg het herstel van zenuwbanen positief beïnvloedt. Zo leidt JNK activatie niet enkel tot de groei van de doorgesneden zenuwen, maar ook groeien de zenuwen in de juiste richting van hun oorspronkelijke doelwitregio in de hersenen.
Toekomstperspectieven
In de toekomst kan dit nieuwe model gebruikt worden om nieuwe moleculen die betrokken zijn bij het herstel van beschadigde zenuwbanen te identificeren. Dergelijke moleculen zullen uiteraard kandidaatmoleculen zijn voor verder onderzoek bij mensen en kunnen de basis vormen voor nieuwe behandelingen bij patiënten met een zenuwletsel en een totnogtoe uitzichtloze situatie op herstel.
Vragen
Iedereen kan met vragen omtrent dit en ander medisch gericht onderzoek terecht op het volgend emailadres: patienteninfo@vib.be
