Termen database

Differentiatie

Als de neuroblasten hun bestemming in de hersenen bereikt hebben kunnen ze zich verder ontwikkelen tot neuronen. De periode waarin de cellen hun uiteindelijke vorm en karakteristieken krijgen, wordt differentiatie genoemd. Dit is een proces dat alle neurale cellen doorlopen, maar niet allemaal tegelijk. Neuronen worden het eerst gedifferentieerd, hierna volgen de astrocyten, en als laatste de oligodendrocyten.

Belangrijke kenmerken van een neuron zijn natuurlijk het axon en de dendrieten. Tijdens de differentiatie worden deze kenmerken gevormd. In eerste instantie kan geen verschil ontdekt worden tussen axonen een dendrieten. Het cellichaam heeft in deze periode een heleboel kleine uitstulpingen, die neurieten worden genoemd. Uiteindelijk zal 1 van deze neurieten zich ontwikkelen tot het axon. Dit wordt veroorzaakt doordat het topje van de neuriet steeds verder groeit. Dit topje wordt daarom ook wel de growth cone genoemd.

De oppervlakte van de growth cone bestaat uit een soort vliesje, het lamellipodia. Uit dit vliesje komen dunne uitstulpingen in alle richtingen, deze worden filopodia genoemd. De filopodia onderzoeken de omgeving en trekken zich daarna weer terug in het lamellipodia. Wanneer een filopodia een heel fijn plekje heeft gevonden blijft hij echter op dit plekje, en trekt zich niet terug. Op dat moment verschuift de growth cone naar het topje van deze filopodia, en is het axon een klein beetje gegroeid.

Een neuron heeft echter meer nodig dan een gegroeid axon om naar behoren te kunnen functioneren. Het axon moet namelijk wel de goede kant op groeien, zodat het later kan binden aan cellen die iets kunnen met de signalen die het axon geeft. Over dit proces bestaan verschillende theorie├źn, waarvan er drie zullen worden beschreven.

 

Chemoaffinity hypothese

Deze theorie gaat er vanuit dat dendrieten van cellen een bepaald stofje vrijlaten. Het stofje dat de dendrieten vrijlaten is verschillend in verschillende delen van de hersenen. De groeiende axonen hebben allemaal een voorkeur voor 1 van deze stofjes, en zoeken dus de route waar dit stofje het meeste voorkomt. Op deze manier worden de axonen geleid naar het hersendeel waar dit stofje wordt vrijgelaten door de dendrieten.

 

Blueprint hypothese

Volgens deze theorie worden groeiende axonen gevolgd door een stofje. Een pionier growth cone is het allereerste neuriet dat een bepaalde route volgt. Deze route wordt grotendeels bepaald door toeval. Bij succesvolle axonen wordt meer van het eerder genoemde, niet-gespecificeerde, stofje achtergelaten dan bij niet succesvolle axonen. De nieuwe neurieten volgen nu de route van het succesvolle axon.

 

Topographic Gradient hypothese

Al voor er migratie plaatsvindt is al duidelijk welke cellen waar in de hersenen terecht zullen komen. Bij het migreren blijven de relatieve posities tussen verschillende cellen gelijk. Hetzelfde geldt voor de relatieve posities tussen de verschillende hersendelen. Axonen maken gebruik van deze relatieve posities om hun weg naar hun doel te bepalen.

 

Er is ook een proces dat er voor zorgt dat de axonen allemaal dezelfde kant op groeien. Dit is handig wanneer de neuronen uit een bepaald gebied allemaal verbindingen aangaan met een specifiek ander hersengebied. Het proces dat dit mogelijk maakt word fasciculatie genoemd. Hierbij worden de axonen aan elkaar gebonden, en groeien als ‘een groot axon’ door naar hun bestemming.

Een opmerkelijk feitje bij differentiatie is dat het proces ook plaatsvindt wanneer een neuroblast uit de hersenen wordt gehaald en in een ander weefsel wordt gestopt. Hieraan kun je aflezen dat al voor de migratie vaststaat of een neuroblast een neuron wordt of een andere cel. Blijkbaar is er dus tijdens de aanmaak van de cellen iets gebeurt waardoor de cel zijn uiteindelijke doel krijgt.

Wanneer axonen en dendrieten zijn gevormd volgen er processen die ervoor zorgen dat neuronen signalen aan elkaar kunnen geven. Deze processen worden myelinisatie en synaptogenese genoemd.

 

Auteur: Myrthe Princen
Please wait... loading