Samenvatting: Neurowetenschappers hebben ontdekt hoe vitamine D-tekort de ontwikkeling van neuronen beïnvloedt, wat bijdraagt aan aandoeningen zoals schizofrenie.
Met behulp van innovatieve technologie konden ze vaststellen dat vitamine D-tekort niet alleen de groei van neuronen verandert, maar ook het dopamine-afgiftemechanisme van de hersenen beïnvloedt. Ze ontdekten dat de afgifte van dopamine was verbeterd in cellen die werden gekweekt in aanwezigheid van vitamine D, in vergelijking met een controle.
Deze studie benadrukt het belang van vitamine D in de structurele differentiatie van dopaminerge neuronen en suggereert dat vitamine D-tekort bij de moeder de manier kan veranderen waarop vroege dopaminerge circuits worden gevormd.
Basiselementen:
- Het onderzoeksteam toonde aan dat vitamine D-tekort de groei- en afgiftemechanismen van dopamine in dopaminerge neuronen beïnvloedt.
- Ze ontdekten dat de afgifte van dopamine was verbeterd in cellen die werden gekweekt in aanwezigheid van het vitamine D-hormoon in vergelijking met een controle.
- De studie suggereert dat vroege veranderingen in de differentiatie van dopamine-neuronen als gevolg van vitamine D-tekort de neurologische oorzaak kunnen zijn van dopamine-disfunctie bij volwassenen die schizofrenie ontwikkelen.
Bron: Universiteit van Queensland
Neurowetenschappers van de Universiteit van Queensland hebben met behulp van nieuwe technologie ontdekt hoe vitamine D-tekort de ontwikkeling van neuronen bij schizofrenie beïnvloedt.
Het blad is gepubliceerd in Journal of Neurochemie.
Professor Darryl Eyles heeft voortgebouwd op eerder onderzoek in zijn laboratorium aan het Queensland Brain Institute waarin vitamine D-tekort bij de moeder en hersenontwikkelingsstoornissen zoals schizofrenie met elkaar in verband worden gebracht om de functionele veranderingen die in de hersenen optreden te begrijpen.
Schizofrenie wordt in verband gebracht met veel ontwikkelingsrisicofactoren, zowel genetische als omgevingsfactoren. Hoewel de exacte neurologische oorzaken van de aandoening onbekend zijn, is bekend dat schizofrenie gepaard gaat met een duidelijke verandering in de manier waarop de hersenen dopamine gebruiken, de neurotransmitter die vaak wordt aangeduid als het ‘beloningsmolecuul’ van de hersenen.
Professor Eyles bestudeerde de mechanismen die mogelijk betrokken zijn bij abnormale afgifte van dopamine en ontdekte dat vitamine D-tekort bij de moeder de vroege ontwikkeling en daaropvolgende differentiatie van dopaminerge neuronen beïnvloedt.
Het team van het Queensland Brain Institute ontwikkelde dopamine-achtige cellen om het differentiatieproces te repliceren in vroege dopaminerge neuronen dat normaal gesproken optreedt tijdens de embryonale ontwikkeling.
Ze kweekten de neuronen zowel in aan- als afwezigheid van het actieve hormoon vitamine D. In drie verschillende modelsystemen toonden ze aan dat de uitgroei van dopamineneurieten significant was toegenomen. Vervolgens toonden ze veranderingen in de verdeling van presynaptische eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de afgifte van dopamine in deze neurieten.
“Wat we ontdekten was dat het veranderde differentiatieproces in de aanwezigheid van vitamine D er niet alleen voor zorgt dat de cellen anders groeien, maar ook mechanismen rekruteert om dopamine op een andere manier vrij te geven,” zei professor Eyles.
Met behulp van een nieuwe visualisatietool die bekend staat als valse fluorescerende neurotransmitters, kon het team vervolgens functionele veranderingen in presynaptische opname en afgifte van dopamine analyseren in aanwezigheid en afwezigheid van vitamine D.
Ze toonden aan dat de afgifte van dopamine was verbeterd in cellen die werden gekweekt in aanwezigheid van het hormoon in vergelijking met een controle.
“Dit is overtuigend bewijs dat vitamine D de structurele differentiatie van dopaminerge neuronen beïnvloedt.”
Door gebruik te maken van de vooruitgang in het richten en visualiseren van individuele moleculen binnen presynaptische zenuwuiteinden, hebben professor Eyles en zijn team hun lang gekoesterde overtuiging verder kunnen onderzoeken dat vitamine D-tekort bij de moeder de manier verandert waarop vroege dopaminerge circuits worden gevormd.
Het team onderzoekt nu of andere omgevingsrisicofactoren voor schizofrenie, zoals maternale hypoxie of infectie, op dezelfde manier het traject van dopamine-neurondifferentiatie veranderen.
Eyles en zijn team geloven dat dergelijke vroege veranderingen in de differentiatie en functie van dopamine-neuronen later de neurologische oorzaak kunnen zijn van dopamine-disfunctie bij volwassenen die schizofrenie ontwikkelen.
Over dit nieuws over neurowetenschappen en onderzoek naar geestelijke gezondheid
Auteur: Daryl Ailes
Bron: Universiteit van Queensland
Contact: Darryl Eyles – Universiteit van Queensland
Afbeelding: Afbeelding gecrediteerd aan Neuroscience News
Originele onderzoek: Vrije toegang.
“Vitamine D: een krachtige regulator van de differentiatie en functie van dopaminerge neuronen” door Renata Aparecida Nedel Pertile et al. Journal of Neurochemie
Abstract
Vitamine D: een krachtige regulator van de differentiatie en functie van dopaminerge neuronen
Vitamine D is geïdentificeerd als een belangrijke speler in dopaminerge neurogenese en differentiatie. Bijgevolg is vitamine D-ontwikkelingsdeficiëntie (DVD) in verband gebracht met stoornissen van abnormale dopaminesignalering met een neurologische basis zoals schizofrenie.
Hier leveren we verder bewijs voor de rol van vitamine D als bemiddelaar van dopaminerge groei, wat aantoont dat het de uitgroei van neurieten, de vertakking van neurieten, de herverdeling van presynaptische eiwitten, de productie van dopamine en functionele afgifte verhoogt in verschillende in vitro modellen van dopaminerge celgroei, waaronder die van SH-SY5Y-cellen, primaire mesencefale culturen en mesencefale/striatum co-culturen.
Deze studie blijft vitamine D vaststellen als een belangrijke differentiatiefactor voor de ontwikkeling van dopamineneuronen en toont nu voor het eerst aan dat chronische blootstelling aan het actieve hormoon vitamine D het vermogen van zich ontwikkelende neuronen om dopamine af te geven, vergroot.
Deze studie heeft ook implicaties voor het begrijpen van de mechanismen achter het verband tussen dvd-deficiëntie en schizofrenie.
