Neurieten die op energie vissen: de rol van mitochondriale dynamiek in axonale regeneratie

Hersenletsel en neurodegeneratieve aandoeningen vormen een groeiend sociaal-economisch probleem in onze vergrijzende samenleving, mede omdat het centrale zenuwstelsel (CZS) van zoogdieren een beperkt regeneratief vermogen heeft. De meeste van de gewonde neuronen sterven en de weinige overlevenden slagen er niet in hun axonen buiten de beschadigde plaats uit te breiden. Ondanks vele jaren van onderzoek is functionele regeneratie van circuits nog steeds niet mogelijk. Opvallend is dat tot nu toe dendrieten en hun bijdrage aan neuronale regeneratie grotendeels over het hoofd zijn gezien. Niettemin suggereerden eerdere onderzoeken in het gastheerlaboratorium dat dendrietremodellering vereist is voor spontane hergroei van axonen in het CZS van de volwassen zebravis. Dit doctoraatsproject heeft tot doel, met behulp van een combinatie van innovatieve benaderingen, deze verfrissende theorie op enkel-neuronniveau te bevestigen en de hypothese te valideren dat een herprogrammering en verplaatsing van de neuronale energieproductiemachinerie nodig is voor het herstel van functionele circuits. Daartoe zullen dun gelabelde transgene zebravislijnen worden gegenereerd om mitochondriale en metabolische processen op single-neuron niveau te bestuderen. Verder zullen potentiële doelwitmoleculen die betrokken zijn bij de mitochondriale dynamiek en bio-energetica die ten grondslag liggen aan de verschillende axonale/dendritische hergroeifasen geïdentificeerd worden via een eencellige transcriptomische analyse. Daaropvolgende validatie van gedefinieerde moleculen/routes zou cruciale inzichten moeten opleveren in hoe het omleiden van intra-neuronale energiekanalisatie neuronale reparatie in het CZS van zoogdieren kan bevorderen.