Neurale verstoringen die ten grondslag liggen aan voeding, slikstoornissen bij kinderen geïdentificeerd: onderzoek



ANI |
Bijgewerkt:
24 okt 2022 18:11 IST

Washington [US], 24 oktober (ANI): Wetenschappers beschrijven de vroege ontwikkeling van pijngevoelige en bewegingsgevoelige neuronen in het gezicht en de keel. De bevindingen onthullen een voorheen onontgonnen kenmerk van de ontwikkeling van de hersenen en de hersenzenuw die ten grondslag ligt aan eten, slikken en spreken.
Nu, in een nieuwe studie gepubliceerd in Disease Models & Mechanisms, tonen wetenschappers van het Fralin Biomedical Research Institute van VTC onder leiding van Anthony-Samuel LaMantia de vroege ontwikkeling van pijn- en bewegingsgevoelige neuronen in het gezicht en de keel. De bevindingen onthullen een voorheen onontgonnen kenmerk van de ontwikkeling van de hersenen en de hersenzenuw die ten grondslag ligt aan eten, slikken en spreken.
„We konden voor het eerst aantonen dat deze tijdelijke interactie tussen twee groepen cellen een cruciale rol speelt bij het reguleren van beweging en pijngevoelige innervatie in het gezicht,“ LaMantia, professor en directeur van het Fralin Biomedical Research Institute’s Centre for Neurobiology Onderzoek.
De onderzoekers onderzochten vroege neurale ontwikkeling bij muizenembryo’s met het DiGeorge-syndroom, een zeldzame genetische aandoening die gepaard gaat met neurale en gezichtsafwijkingen. Net als menselijke patiënten die met DiGeorge zijn geboren, kunnen muizen dezelfde genetische mutatie dragen, wat een ideaal model vormt om te onderzoeken waar de ontwikkeling op cellulair en moleculair niveau misgaat.
Kinderen geboren met DiGeorge hebben vaak moeite met het coördineren van het zuigen en slikken van melk, een aandoening die pediatrische dysfagie wordt genoemd, maar het is onduidelijk hoe de mutatie deze functionele afwijkingen veroorzaakt. Terwijl mond-, tong- en keelbewegingen die betrokken zijn bij het eten worden gecontroleerd door motorneuronen, detecteren en integreren mechanosensorische neuronen – een onderwerp van deze studie – bewegingssignalen om het gedrag te verfijnen. De studie evalueerde ook pijngevoelige neuronen, of nociceptoren, die mogelijk schadelijke aspecten van eetgedrag monitoren, waaronder hoge temperaturen en irriterende stoffen zoals capsaïcine in hete pepers.
LaMantia en zijn laboratorium bestuderen dit syndroom al tien jaar om facetten van hersenzenuwontwikkeling en orofaryngeaal gedrag te ontwarren.
Op basis van hun eerdere onderzoek wisten de wetenschappers dat op dag negen van de ontwikkeling van muizenembryo’s, twee groepen cellen – neurale lijst- en placodecellen – elkaar moesten ontmoeten om de aangezichtszenuw te blauwdrukken. Ze wisten dat er bij de syndromale muizen iets mis ging in dit ontwikkelingsstadium dat nadelige gedragsgevolgen had, maar het moest verder worden onderzocht.

„In het begin wisten we niet zeker of deze twee groepen cellen gewoon niet samen migreerden om elkaar op de juiste plaats te ontmoeten, of dat ze op het juiste moment op de juiste plaats waren en gewoon niet communiceerden,“ zei LaMantia . Met deze nieuw gepubliceerde gegevens vermoedt LaMantia’s lab nu dat het laatste waar is.
Door in vivo analyse en beeldvorming te combineren om een ​​verscheidenheid aan moleculaire markers te visualiseren, ontdekten de onderzoekers dat neurale lijstcellen veel te snel in pijngevoelige neuronen veranderden. Deze voortijdige differentiatie zorgde ervoor dat de hoeveelheid placode-cellen, die mechanosensorische neuronen worden, toenam ten opzichte van neurale lijstcellen.
Deze studie bouwt voort op eerder werk van LaMantia’s lab. Zeven jaar geleden onderzochten de onderzoekers of de zich ontwikkelende hersenzenuwneuronen axonen groeiden die functionele doelen in het gezicht, de mond en de keel bereikten. Ze ontdekten dat in vergelijking met gewone muizen, de syndromale muizenembryo’s geen goede innervatie hadden – de axonen waren korter, misplaatst en ongeorganiseerd.
„Niet alleen waren de neuronen in de war over wat ze moesten doen, hun axonen hadden ook geen precieze bestemmingen – ze waren gewoon verdwaald“, zei LaMantia.
In een vervolgonderzoek identificeerde het laboratorium van LaMantia de belangrijkste genen die betrokken zijn bij het reguleren van de normale axonale groei in de hersenzenuw. Opmerkelijk was dat de onderzoekers de gewone hersenzenuwgroei bij muizen met het DiGeorge-syndroom konden herstellen door een specifiek gen te onderdrukken.
De nieuwe ontdekking onthult hoe veranderingen in genexpressie geassocieerd met het DiGeorge-syndroom de groei van sensorische neuronen destabiliseren door een belangrijke interactie tussen neurale lijst- en placodecellen te onderbreken. LaMantia’s lab wil nu de moleculaire signalen blootleggen die deze celgroepen nodig hebben om een ​​gezonde hersenzenuw samen te stellen.
„Nu we het punt van divergentie hebben geïdentificeerd waar deze functionele orofaryngeale problemen vandaan komen, zal onze volgende stap zijn om de woordenschat te begrijpen die deze cellen gebruiken om met elkaar te communiceren,“ zei LaMantia. (ANI)

.

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert