Een intraneuronale shift in bioenergetische dynamieken drijft neuronaal herstel in het centrale zenuwstelsel

Hersentrauma en neurodegeneratieve ziekten vormen een groeiend socio-economisch probleem in onze vergrijzende samenleving, o.a. omdat het centraal zenuwstelsel (CZS) van zoogdieren slechts in beperkte mate in staat is zich te herstellen. De meeste beschadigde zenuwcellen sterven af en de weinige overlevende slagen er niet in hun axonen voorbij het letsel te hergroeien. Ondanks jarenlang onderzoek is functioneel herstel nog steeds uitgesloten. Tot dusver werd weinig aandacht besteed aan de rol van dendrieten in CZS heling. Nochtans toonde eerder onderzoek in onze groep aan dat het terugtrekken van dendrieten en intraneuronale redistributie van mitochondrieën spontane regeneratie in het CZS van de adulte zebravis aandrijven. Via een combinatie van moleculaire,  cellulaire en  beeldvormings-methoden in zebravis en muis, beogen we de hypothese te valideren dat een herverdeling van de energie-producerende machinerie in het neuron essentieel is voor herstel. Daartoe zullen we unieke microfluidische kamers creëren die toelaten mitochondriale/metabole processen te bestuderen op enkelcellig en compartiment-specifiek niveau. Bovendien zullen potentiële targets betrokken bij bioenergetische dynamieken en die de verschillende axon/dendriet regeneratiefasen drijven, worden geïdentificeerd via ‘single-cell’ transcriptoomanalyses. Verdere validatie zal vernieuwende inzichten genereren in hoe intracellulair energietransport kan gestuurd worden om CZS herstel in zoogdieren te stimuleren.