Categorie archieven: biologie

Een heldere kijk in levende hersenen

Geplaatst op door
Beantwoorden

Het is lastig in hersens te kijken, vooral als ze nog toebehoren aan een bewegend, levend wezen. In het Amerikaanse Brookhaven National Laboratory, onderdeel van het ministerie van energie, is een methode ontwikkeld om met behulp van licht en scheikunde, indirect, de hersenactiviteit van levende en bewegende dieren te bekijken. Daarbij wordt de hulp ingeroepen van lichtgevoelige eiwitten, die bepaalde cellen stimuleren die op hun beurt weer met behulp van de PET-techniek en een radioactieve stof kunnen worden ‘gelezen’. Daarmee zou, volgens een publicatie in Journal of Neuroscience, nu direct kunnen worden bekeken hoe bepaalde processen in de hersenen verlopen, zo meldt sciencedaily.com.

Hersenscan met PET Panayotis Tanos van Brookhaven National Laboratory

Zo’n techniek komt van pas bij de bestudering van bepaald, specifiek gedrag, maar ook van door ziekte aangetaste hersenen. De gedachten gaan dan ook meteen uit naar de ziekte van Parkinson of Alzheimer. Met deze techniek is ook te bekijken hoe medicijnen uitwerken of hoe narcotica de hersenen beïnvloeden, zo is het idee.
Volgens hoofdauteur Panayotis Thanos, een neurowetenschapper verbonden aan het Amerikaanse instituut voor alcoholisme, combineert de techniek de recente ontwikkelingen op het gebied van optogenetica, waarbij licht en lichtgevoelige eiwitten worden gebruikt voor het aansturen van hersencellen, met de door Brookhaven gebruikte ‘historische’ techniek van het volgen radioactief gelabelde stoffen met behulp van de PET-techniek.
Onproblematisch is de techniek niet. Op de een of andere manier moet er licht in de hersens gebracht worden en de PET-opnames vereisen een stilliggende ‘patiënt’. De onderzoekers gebruikten een gemodificeerd virus om het lichtgevoelige eiwit in bepaalde hersencellen van een rat te brengen. Door lichtstimulering via een glasvezel kon, via een radioactieve stof (18-fluordesoxyglucose, die als celbrandstof dienst moest doen in plaats van het natuurlijke glucose) de activiteit van het bedoelde hersengebied bekeken worden. De PET-scan wordt weliswaar gemaakt onder verdoving, daarvoor moet de rat stilliggen, maar omdat het radioactieve 18-FDG werd ingespoten terwijl het beestje nog ronddarde, zou de scan een beeld geven van wat er in die dartele toestand met die hersencellen gebeurde.
Het onderzoek richtte zich vooral op dat deel van de hersenen dat gevoelig is voor beloning en daarom ook van interesse voor het verslavingsonderzoek, de nucleus accumbens, maar dat heeft natuurlijk alles te maken met de interesses van Thanos.
Bron: sciencedaily.com

3d-structuur eiwit met synchotron ‘bekeken’

Geplaatst op door
Beantwoorden

Onderzoekers van het Instituut voor biotechnologie en biomedicijnen van de autonome universiteit van Barcelona hebben, in samenwerking met enkele andere Spaanse onderzoeksinstellingen, de ruimtelijke structuur van eiwitten opgehelderd met behulp van een synchotron (de Alba). Het ging om het eiwitpaar LC8-NeK9, dat een rol speelt bij het bundelen en scheiden van chromosomen tijdens de celdeling. Het zou voor het eerst zijn dat de ruimtelijke structuur van eiwitten zou zijn bepaald met behulp van een synchotron (preciezer gezegd met de XALOC-bundel van de Alba). De onderzoekers zouden met het driedimensionale beeld van de eiwitten nieuwe inzichten hebben verworven in het mechanisme van de eiwitbinding en daarmee van de juiste sturing van de celdeling en andere celprocessen. Dat soort kennis zou van pas kunnen komen bij therapieën voor ziektes waar celdeling een rol speelt, zoals kanker. De ruimtelijke structuur van een eiwit (4gdf)
In zijn algemeenheid is het ophelderen van de ruimtelijke structuur van eiwitten belangrijk om inzicht te verkrijgen in de werking van deze voor het leven onontbeerlijke groep chemische verbindingen. Eiwitstructuren worden meestal bepaald aan de hand van eiwitkristallen, maar lang niet alle eiwitten laten zich (makkelijk) kristalliseren. Van vele eiwitten is de driedimensionale structuur nog steeds niet bekend.
Bron: Alpha Galileo

Huidcel, wordt hersencel (bij apen)

Geplaatst op door
Beantwoorden

Geïmplanteerde hersencel
De geïmplanteerde hersencellen hadden zich na zes maanden volledig normaal ontwikkeld te hebben, zo bleek uit opnamen met een fluorescentiemicroscoop

Uitgaande van volwassen huidcellen, via ‘omprogrammering’ omgevormd tot pluripotente stamcellen, heeft een onderzoeksgroep van de universiteit van Wisconsin onder leiding van prof. Su-Chun Zhang hersencellen gevormd, die in de eigen hersenen van drie rhesusapen werden ingebracht. Daar ontwikkelden de hersencellen zich tot volwassen hersencellen als neuronen of gliacellen, zo bleek uit opnamen zes maanden na de transplantatie. De ingebrachte hersencellen waren kenbaar aan hun afwijkende fluorescentie-eigenschappen. Omdat het om ‘lichaamseigen’ cellen ging, traden er geen afweerreacties op. Ook zouden zich geen kankercellen hebben ontwikkeld, zoals normaal gesproken nogal eens voorkomt bij stamceltransplantaties. De transplantatie is uitgevoerd met behulp van MRI-technieken. De drie rhesusaapjes die nieuwe hersencellen kregen toegediend, hadden een laesie in de hersens die verantwoordelijk is voor de ziekte van Parkinson.
Hoewel de transplantatie veelbelovend was heeft die nog niet bewezen dat op deze wijze hersenaandoeningen kunnen worden gerepareerd. Er werden te weinig cellen ingebracht om de dopamine-aanmakende cellen (mensen met de ziekte van Parkinson hebben een tekort aan dopamine) te vervangen en de bewegingen van de aapjes werden er niet beter op. Volgens Zhang zal eerst moeten worden bewezen dat met deze techniek ook daadwerkelijk de neurologische aandoening kan worden gekeerd. Ook de veiligheid van de ingreep moet buiten kijf zijn. Het ziet er niet naar uit dat deze techniek snel bij mensen zal worden toegepast.

Bron: Futura-Sciences