Onderzoekers hebben ontdekt dat de hersenomvang mede wordt bepaald door een groep genen die samenwerken. Dit kan onder andere leiden tot verstandelijke beperkingen

Onderzoekers van het Radboudumc en collega’s in Maastricht, Rotterdam, Groningen en Durham (VS) hebben gevonden dat de hersenomvang mede wordt bepaald door een grote groep samenwerkende genen die bekend staat als de mTOR signaalroute. Mutaties in die groep genen kunnen onder meer leiden tot een opvallend groot hoofd en verstandelijke beperkingen, schrijven ze in Nature Communications. De signaalroute is met medicijnen te beïnvloeden, waardoor de vraag ontstaat of het mogelijk is om deze processen te beïnvloeden.

De grootte van het hoofd heeft een zekere relatie met verstandelijke beperkingen. Zo heeft ruim vijftien procent van de mensen met een verstandelijke beperking een opvallend klein hoofd en is bij ruim vijf procent juist sprake van een opvallend groot hoofd.
 
Belangrijk eiwit

Onderzoekers van het Radboudumc en collega’s in Maastricht, Rotterdam, Groningen en Durham (VS) onderzochten of een groep genen, die samenwerken in de mTOR signaalroute, mede de omvang van de hersenen bepaalt. Het mTOR eiwit staat sterk in de belangstelling, omdat het bij veel belangrijke biologische processen is betrokkenen zoals celgroei en celmigratie. Celmigratie is het verhuizen van cellen. Bij de opbouw van de hersenen moeten veel cellen eerst naar een andere plaats van het brein gebracht worden, voordat ze goed kunnen gaan functioneren.

Onderzoekers onder leiding van geneticus Han Brunner van het Radboudumc  deden een genetische analyse van hersenscans van meer dan 25.000 personen zonder verstandelijke beperking, en vonden dat genetische variatie van ongeveer honderd genen in het mTOR netwerk de hersenomvang duidelijk beïnvloedt. De precieze activiteit van dit mTOR netwerk is dus een belangrijke factor die de hersengroei bepaalt.
 
Van buitenaf bij te sturen

Omdat het mTOR netwerk zo belangrijk is, kunnen mutaties in de betrokken genen leiden tot uiteenlopende problemen zoals kanker, epilepsie, autisme en neurologische ontwikkelingsstoornissen. Tegelijkertijd is bekend dat de werking van mTOR ‘van buitenaf’ is te beïnvloeden met groeifactoren, hormonen, cytokines en andere stoffen. Onderzoek heeft bijvoorbeeld al uitgewezen dat de ernst van de epilepsie bij kinderen met het Tubereuze Sclerose Complex (TSC) is te verminderen met mTOR remmers. TSC is een aandoening die ook door mutaties in de mTOR signaalroute wordt veroorzaakt. Meer kennis over dit genetische netwerk biedt misschien aanknopingspunten om andere aandoeningen aan te pakken of te beïnvloeden die ook door mutaties in de mTOR signaalroute worden veroorzaakt.
 
Verstoorde ontwikkeling

De onderzoekers hebben tevens gekeken of afwijkingen in die signaalroute een rol spelen bij kinderen met verstandelijke beperkingen en een opvallend groot hoofd. Dat is inderdaad het geval. Brunner: “Bij meer dan 800 personen met een ernstige verstandelijke beperking hebben we het mTOR genetische netwerk nader onderzocht. In de groep met een mutatie in het mTOR genetisch netwerk komen opvallend grote hoofden tien keer vaker voor dan bij de groep waar de verstandelijke beperking door andere genen wordt veroorzaakt.”

Bij muizen en zebravissen zagen de onderzoekers dat mutaties in RHEB, een eiwit dat mTOR direct activeert, de hersenontwikkeling inderdaad ernstig verstoren. Brunner: “Er ontstaan grotere hersencellen, grotere hoofden. De normale reisroutes van hersencellen in het brein raken verstoord, waardoor fouten ontstaan in de opbouw. Ook zien we dat er epileptische aanvallen ontstaan.”
 
Hersengroei beïnvloeden

Het dieronderzoek leverde niet alleen extra bewijs op voor de verstorende werking van mutaties in dat netwerk, maar voedt ook de gedachte dat er wellicht mogelijkheden zijn om dit ziekmakende proces te remmen. Bij zebravissen met een afwijkend RHEB eiwit zagen de onderzoekers dat toediening van het medicijn rapamycine leidde tot een normalisering van de mTOR activiteit, waardoor de hersengroei weer normaal werd. Brunner: “Een opvallend groot hoofd komt vaak voor bij personen met een verstandelijke handicap of autisme.  Mogelijk is bij een deel van hen de controle van de normale groeiregulatie door mTOR verstoord. Als die hypothese klopt, wordt het voor een aanzienlijke groep mensen met een verstandelijke beperking bijzonder interessant om dit verder uit te zoeken.”

 

Aanvullende info ...

Raadpleeg de bron en/of aanbieder voor meer informatie over dit bericht. Nieuws kan veranderen, fouten of onjuistheden omvatten. Lees ook onze disclaimer en rapporteer a.u.b. berichten, reacties en/of beeld die ingaan tegen onze voorwaarden.

Klik op de onderstaande tags voor relevante berichten, indien aanwezig ...

Fotograaf of fotobureau: : INGImages
Bron bij dit artikel: : RadboudUMC
Wat is de URL bij deze bron?: https://www.radboudumc.nl/nieuws/2017/groep-genen-benvloedt-hersengroei-en-verstandelijke-vermogens
Originele titel: Groep genen beïnvloedt hersengroei en verstandelijke vermogens
Datum: 2022-01-25

Relevante artikelen ...

Na milde corona-infectie ook antistoffen in neusvocht Het coronavirus SARS-CoV-2 wordt verspreid door druppeltjes die vrijkomen bij bijvoorbeeld praten, hoesten of zingen Bij mensen die een milde infecti... Wetenschap & onderwijs Mon, 27 Sep 2021, 15:50:32
Tumorcellen effectiever opgeruimd door samenwerkende T-cellen Deze ontdekking geeft nieuwe aanknopingspunten voor het verbeteren van therapie tegen kanker Tumorcellen leggen het loodje als ze in korte tijd meerd... Wetenschap & onderwijs Fri, 10 Sep 2021, 13:56:49
Vruchtbaarheid zit in de genen Onderzoekers hadden al het vermoeden dat vruchtbaarheid iets te maken moest hebben met genetica Op welke leeftijd een vrouw in de overgang komt, ligt... Wetenschap & onderwijs Thu, 05 Aug 2021, 14:06:13
Onderzoek naar behandeling en aanhoudende klachten COVID-19 4,3 miljoen euro toegekend voor onderzoek naar de behandeling van COVID-19 en de klachten die veel mensen daarna blijven houden ZonMw heeft in totaal... Wetenschap & onderwijs Fri, 30 Jul 2021, 14:32:19
Malaria gevoelig voor ‘super spreaders’ Malaria wordt veroorzaakt door een eencellige parasiet (Plasmodium falciparum) Onderzoekers van het Radboudumc, onder wie Teun Bousema en Chiara Ando... Wetenschap & onderwijs Thu, 17 Jun 2021, 09:28:25
Gliacellen zijn in de bloed-hersenbarrière de veroorzakers van hoge serotonine- en slaapproblemen Slecht slapen heeft ernstige gevolgen voor cognitieve vaardigheden en de kwaliteit van leven Slecht slapen veroorzaakt ernstige gezondheidsprobleme... Wetenschap & onderwijs Mon, 07 Jun 2021, 14:40:34