Sociale isolatie vermindert de productie van myeline

Een nieuwe Amerikaanse studie concludeert dat het ontnemen van volwassen muizen aan sociaal contact de productie van myeline, de eiwitschede rond de vezels of axonen die elektrische signalen tussen zenuwcellen transporteren, vermindert. De onderzoekers vonden ook dat sociaal geïsoleerde muizen een lager niveau van myeline-vormende cellen hadden in het deel van de hersenen dat belangrijk is voor complexe emoties en denkwijzen, en suggereren dat verminderde myeline-productie een rol kan spelen bij de ontwikkeling van een psychische aandoening.
Het goede nieuws is dat de myelineproductie lijkt te worden hersteld zodra het sociale contact wordt hervat.
Senior onderzoeker Patrizia Casaccia, van de Graduate School of Biomedical Sciences aan de Mount Sinai School of Medicine in New York, en collega's, schrijven over hun werk in het online nummer van 11 november Nature Neuroscience.
Casaccia, hoogleraar neurowetenschappen, genetica en genomica, en ook neurologie op de berg Sinaï, zegt in een verklaring die vrijdag is vrijgegeven:
"We wisten dat een gebrek aan sociale interactie vroeg in het leven van invloed was op de myelinisatie bij jonge dieren, maar we waren niet zeker of deze veranderingen zouden aanhouden in de volwassenheid."
"Sociale isolatie van volwassen muizen veroorzaakt gedrags- en structurele veranderingen in neuronen, maar dit is het eerste onderzoek dat aantoont dat het ook myeline disfunctie veroorzaakt," voegt ze eraan toe.

Myelineproductie

Myeline is een eiwit dat de beschermende omhulling vormt die de zenuwvezels in de hersenen, het ruggenmerg en de ogen isoleert en de vitale elektrische signalen die ze transporteren, behoudt.
Wanneer myeline wordt vernietigd, kunnen de elektrische signalen niet bewegen, en het resultaat is ziekten zoals multiple sclerose (MS), waarvan de symptomen variëren van lichte ledemaatverdoving tot verlamming of blindheid.
In het geval van MS is de oorzaak van myelineverlies aanval door het immuunsysteem, dat het weefsel ten onrechte als buitenaards wezen behandelt. Een andere studie meldde onlangs in Natuurbiotechnologie, beschrijft hoe wetenschappers met behulp van nanodeeltjes het immuunsysteem konden misleiden om te stoppen met het aanvallen van myeline in muizen met MS.
Een andere manier om myeline te verliezen, is als de productie van nieuwe myeline stopt. Dit is wat Casaccia, die ook chef is van het Centre of Excellence voor Myelin Repair aan het Friedman Brain Institute op Mount Sinai, en haar team heeft onderzocht.
Nieuwe myeline wordt geproduceerd door zenuwcellen die oligodendrocyten worden genoemd. Deze werken zowel tijdens de ontwikkeling wanneer nieuwe zenuwcellen worden gemaakt, en ook in de volwassenheid om schade te herstellen, zoals die veroorzaakt door het immuunsysteem bij mensen met MS.

De studie

Casaccia's team vond na 8 weken isolatie, volwassen muizen vertoonden tekenen van sociale terugtrekking.
Toen ze het hersenweefsel van de muis analyseerden en het vergeleken met muizen die niet waren geïsoleerd, de geïsoleerde muizen hadden lagere niveaus van myeline-vormende oligodendrocyten in de prefrontale cortex, maar niet in andere delen van de hersenen. De prefrontale cortex is verantwoordelijk voor complex emotioneel en cognitief gedrag.
Het team identificeerde ook veranderingen in chromatine, het verpakkingsmateriaal voor DNA, waardoor de oligodendrocyten niet beschikbaar waren voor genexpressie. (Dit vermoedelijk verder verminderde capaciteit om myeline te produceren).
Het team introduceerde vervolgens de sociaal geïsoleerde muizen opnieuw in een sociale groep. Na vier weken waren de symptomen van sociale terugtrekking verdwenen en uit de weefselanalyse bleek dat de veranderingen in de genexpressie waren omgekeerd.

Implicaties

De onderzoekers concluderen dat hun bevindingen suggereren dat myeline-vorming "fungeert als een vorm van volwassen plasticiteit", en dat de vorming van nieuwe oligodendrocyten wordt beïnvloed door veranderingen in de omgeving.
"Onze studie toont aan dat oligodendrocyten nieuwe myeline produceren als een manier om te reageren op omgevingsstimuli en dat de myelineproductie aanzienlijk wordt verminderd in sociaal isolement," zegt Casaccia.

De studie ondersteunt ander opkomend bewijs dat abnormale myeline bijdraagt ??aan een reeks psychiatrische stoornissen, waaronder angst, autisme, schizofrenie en depressie, zoals Casaccia uitlegt:
"Afwijkingen treden op bij mensen met psychiatrische stoornissen die worden gekenmerkt door sociale terugtrekking Andere aandoeningen die worden gekenmerkt door myeline-verlies, zoals MS, worden vaak geassocieerd met depressie."
"Ons onderzoek benadrukt het belang van het handhaven van een sociaal stimulerende omgeving in deze gevallen, "voegt ze eraan toe.
Het laboratorium van Casaccia op de berg Sinai bekijkt nu de oligodendrocytenformatie nauwkeuriger om te zien of er misschien een geschikt doelwit is voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. Ze testen kandidaat-verbindingen in knaagdier- en menselijke hersencellen, vanwege hun effect op nieuwe myeline-productie.
Middelen van de National Multiple Sclerosis Society en het National Institute of Neurological Disorders and Stroke, een divisie van de National Institutes of Health, hebben de studie helpen financieren.
Geschreven door Catharine Paddock PhD