Nog altijd is er geen oplossing voor mensen die verlamd zijn. Langzaam worden er wel stapjes in de goede richting gezet. Zo is het onderzoekers nu gelukt om bij muizen bepaalde neuronen terug te laten groeien, die leidden tot herstel van de zenuwen in de ruggengraat.
De wetenschappers van onder meer UCLA en Harvard – niet de minsten dus – hebben een cruciale component ontdekt die leidde tot het herstel van de functies van de ruggengraat bij verlamde muizen. De crux zit hem in het terug laten groeien van specifieke neuronen op hun natuurlijke plek: willekeurige regeneratie bleek niet effectief.
Tijd voor verfijning
Vijf jaar geleden al heeft hetzelfde onderzoeksteam een methode bedacht om axonen te activeren. Deze piepkleine zenuwvezels die zenuwcellen verbinden en met elkaar laten communiceren konden daardoor terug groeien na een verwonding aan de ruggengraat bij knaagdieren. Hoewel het zo lukte om succesvol axonen te regenereren bij ernstige dwarslaesies, bleef functioneel herstel een grote uitdaging.
Dus hebben de wetenschappers een nieuwe – veel verfijndere – poging gedaan. Ze kozen ten eerste voor de regeneratie van axonen van specifieke neuronale subpopulaties en zorgden er ten tweede voor dat die terechtkwamen in hun natuurlijke omgeving. En dat werkte wel: het leidde tot functioneel herstel van de ruggengraat bij muizen. Om dit bijzondere resultaat te bereiken, is een moderne vorm van genetische analyse gebruikt om de zenuwcelgroepen te identificeren die verbetering mogelijk maken bij een gedeeltelijke dwarslaesie.
Cruciale inzichten voor de toekomst
Maar enkel het regenereren van de axonen van de zenuwcellen in de buurt van de dwarslaesie, dus zonder specifieke begeleiding, had geen impact op het functionele herstel. Toen de aanpak echter werd verfijnd door chemische signalen te gebruiken die de axonen begeleiden richting hun natuurlijke bestemming in de lumbale wervelkolom, traden wel significante verbeteringen op in het muizenmodel met een complete dwarslaesie. Er konden letterlijk weer stapjes worden gezet.
“Onze studie levert cruciale inzichten op in de complexiteit van axonenregeneratie en de vereisten voor functioneel herstel na een dwarslaesie”, vertelt professor in de neurobiologie, Michael Sofroniew, van UCLA. “Het maakt duidelijk dat het noodzakelijk is om niet alleen axonen te regenereren in de buurt van de dwarslaesie, maar ze ook actief te begeleiden richting hun natuurlijke bestemming om zo neurologisch herstel te bereiken.”
Probleem bij mensen
De ontdekking kan op termijn grote gevolgen hebben voor verlamde mensen. Het idee dat specifieke groepen neuronen naar hun natuurlijke doelgebieden moeten worden begeleid is een veelbelovende strategie voor de ontwikkeling van behandelmethodes die als doel hebben om de neurologische functies te herstellen van grotere dieren en mensen. Punt is echter wel dat deze regeneratie een stuk lastiger wordt over grotere afstanden, zoals bij bijvoorbeeld mensen het geval is. Toch is het een belangrijke stap om “het raamwerk te ontsluiten om betekenisvol herstel te bereiken bij een dwarslaesie en het herstel te versnellen bij andere verwondingen aan het centraal zenuwstelsel”, besluiten de onderzoekers.
Een dwarslaesie en de rol van axonen
Op dit moment zijn er zo’n 4 miljoen mensen met een dwarslaesie op de wereld. Jaarlijks komen er zo’n 130.000 gevallen bij. 82 procent van hen is man. De levensverwachting van mensen met een dwarslaesie is fors lager: wie op 40-jarige leeftijd een dwarslaesie oploopt op borsthoogte, leeft gemiddeld 12,5 jaar korter. Bij een dwarslaesie is de verbinding verbroken tussen de zenuwcellen in de hersenen en het ruggenmerg. Het lukt de zenuwcellen niet om beschadigde axonen te regenereren.
Een axon, ook wel zenuwvezel genoemd, is een uitloper van een zenuwcel en geeft elektrische impulsen door. Axonen zijn verantwoordelijke voor de informatieoverdracht in het zenuwstelsel. Ze hebben een diameter van ongeveer een micrometer, maar kunnen wel een meter lang worden. Ze zijn omringd door myeline, een soort isolatielaag waardoor elektrische signalen extra snel worden geleid.
