Ook ionkanalen doen aan multi-tasken

In het zenuwstelsel worden de mineralen natrium en calcium via specifieke kanalen vervoerd binnen en tussen zenuwcellen. Het is een zeer precies proces en elk mineraal maakt gebruik van zijn eigen kanaal. Onderzoekers van het Herseninstituut hadden echter het vermoedden dat natriumkanalen minder selectief zijn dan gedacht en mogelijk ook calcium doorlaten. Met behulp van hersenweefsel van ratten en mensen onderzochten zij deze theorie.

Calcium is zonder uitzondering altijd betrokken hersenbeschadigingen. Meer inzicht in de werking en het transport van dit mineraal kan dus bijdragen aan een beter begrip van deze beschadigingen en mogelijke therapieën of behandelingen.

Transportkanalen

Elektrische signalen ontstaan door het transport van geladen deeltjes, ionen, door kanalen binnen en tussen cellen. Ionkanalen zijn een soort toegangspoort die afwisselend open en gesloten kan zijn. Ze komen voor in de meest uiteenlopende vormen. Er zijn bijvoorbeeld ionkanalen die warmte of licht registreren. Andere kanalen registreren elektrische spanning of ontstekingsprocessen. Hoewel er een grote hoeveelheid aan verschillende ionenkanalen in het zenuwstelsel is, zijn die voor natrium en calcium de belangrijkste. Samen zijn zij essentieel voor de voortplanting van elektrische signalen in zenuwcellen.

Wanneer er een elektrisch signaal wordt gevormd neemt de hoeveelheid calcium binnen cellen toe. Er werd aangenomen dat deze verhoging ontstond door het opengaan van calciumkanalen. Echter, tot hun verbazing zagen de onderzoekers een toename van calcium, specifiek op de plaatsen waar veel natriumkanalen aanwezig zijn. Om te bewijzen dat de natriumkanalen ook calcium doorlaten, volgden de onderzoekers calcium in een cel met een camera en blokkeerden ze de werking van de natriumkanalen. Als gevolg hiervan nam de hoeveelheid calcium in de zenuwvezel ook af.

“We tonen hiermee aan dat natriumkanalen minder selectief zijn dan voorheen werd aangenomen. Naast natrium laten zij ook kleine hoeveelheden calcium binnen. Omdat natrium en calcium een andere rol spelen in hersencellen, zijn de natriumkanalen dus in feite aan het multitasken”, legt promovendus Naomi Hanemaaijer uit. “Door deze ontdekking krijgen we meer inzicht in de werking van de hersenen en creëert nieuwe aanknopingspunten voor verder onderzoek naar het ontstaan en transport van elektrische signalen in de hersenen.”