Nieuws Groep genen benvloedt hersengroei en verstandelijke vermogens
20 oktober 2017

Onderzoekers van het Radboudumc en collega’s in Maastricht, Rotterdam, Groningen en Durham (VS) hebben gevonden dat de hersenomvang mede wordt bepaald door een grote groep samenwerkende genen die bekend staat als de mTOR signaalroute. Mutaties in die groep genen kunnen onder meer leiden tot een opvallend groot hoofd en verstandelijke beperkingen, schrijven ze in Nature Communications. De signaalroute is met medicijnen te beïnvloeden, waardoor de vraag ontstaat of het mogelijk is om deze processen te beïnvloeden.

De grootte van het hoofd heeft een zekere relatie met verstandelijke beperkingen. Zo heeft ruim vijftien procent van de mensen met een verstandelijke beperking een opvallend klein hoofd en is bij ruim vijf procent juist sprake van een opvallend groot hoofd.
 
Belangrijk eiwit
Onderzoekers van het Radboudumc en collega’s in Maastricht, Rotterdam, Groningen en Durham (VS) onderzochten of een groep genen, die samenwerken in de mTOR signaalroute, mede de omvang van de hersenen bepaalt. Het mTOR eiwit staat sterk in de belangstelling, omdat het bij veel belangrijke biologische processen is betrokkenen zoals celgroei en celmigratie. Celmigratie is het verhuizen van cellen. Bij de opbouw van de hersenen moeten veel cellen eerst naar een andere plaats van het brein gebracht worden, voordat ze goed kunnen gaan functioneren.
Onderzoekers onder leiding van geneticus Han Brunner van het Radboudumc  deden een genetische analyse van hersenscans van meer dan 25.000 personen zonder verstandelijke beperking, en vonden dat genetische variatie van ongeveer honderd genen in het mTOR netwerk de hersenomvang duidelijk beïnvloedt. De precieze activiteit van dit mTOR netwerk is dus een belangrijke factor die de hersengroei bepaalt.
 
Van buitenaf bij te sturen
Omdat het mTOR netwerk zo belangrijk is, kunnen mutaties in de betrokken genen leiden tot uiteenlopende problemen zoals kanker, epilepsie, autisme en neurologische ontwikkelingsstoornissen. Tegelijkertijd is bekend dat de werking van mTOR ‘van buitenaf’ is te beïnvloeden met groeifactoren, hormonen, cytokines en andere stoffen. Onderzoek heeft bijvoorbeeld al uitgewezen dat de ernst van de epilepsie bij kinderen met het Tubereuze Sclerose Complex (TSC) is te verminderen met mTOR remmers. TSC is een aandoening die ook door mutaties in de mTOR signaalroute wordt veroorzaakt. Meer kennis over dit genetische netwerk biedt misschien aanknopingspunten om andere aandoeningen aan te pakken of te beïnvloeden die ook door mutaties in de mTOR signaalroute worden veroorzaakt.
 
Verstoorde ontwikkeling
De onderzoekers hebben tevens gekeken of afwijkingen in die signaalroute een rol spelen bij kinderen met verstandelijke beperkingen en een opvallend groot hoofd. Dat is inderdaad het geval. Brunner: “Bij meer dan 800 personen met een ernstige verstandelijke beperking hebben we het mTOR genetische netwerk nader onderzocht. In de groep met een mutatie in het mTOR genetisch netwerk komen opvallend grote hoofden tien keer vaker voor dan bij de groep waar de verstandelijke beperking door andere genen wordt veroorzaakt.”
Bij muizen en zebravissen zagen de onderzoekers dat mutaties in RHEB, een eiwit dat mTOR direct activeert, de hersenontwikkeling inderdaad ernstig verstoren. Brunner: “Er ontstaan grotere hersencellen, grotere hoofden. De normale reisroutes van hersencellen in het brein raken verstoord, waardoor fouten ontstaan in de opbouw. Ook zien we dat er epileptische aanvallen ontstaan.”
 
Hersengroei beïnvloeden
Het dieronderzoek leverde niet alleen extra bewijs op voor de verstorende werking van mutaties in dat netwerk, maar voedt ook de gedachte dat er wellicht mogelijkheden zijn om dit ziekmakende proces te remmen. Bij zebravissen met een afwijkend RHEB eiwit zagen de onderzoekers dat toediening van het medicijn rapamycine leidde tot een normalisering van de mTOR activiteit, waardoor de hersengroei weer normaal werd. Brunner: “Een opvallend groot hoofd komt vaak voor bij personen met een verstandelijke handicap of autisme.  Mogelijk is bij een deel van hen de controle van de normale groeiregulatie door mTOR verstoord. Als die hypothese klopt, wordt het voor een aanzienlijke groep mensen met een verstandelijke beperking bijzonder interessant om dit verder uit te zoeken.”

­­­­­­­­­­-
Publicatie in Nature Communications: Variation in a range of mTOR-related genes associates with intracranial volume and intellectual disability - M.R.F. Reijnders, M. Kousi, G.M. van Woerden, M. Klein, J. Bralten, G.M.S. Mancini, T. van Essen, M. Proietti-Onori, E.E.J. Smeets, M. van Gastel, A.P.A. Stegmann, S.J.C. Stevens, S.H. Lelieveld,C. Gilissen, R. Pfundt, Perciliz L. Tan, T. Kleefstra, B. Franke, Y. Elgersma, N. Katsanis, H.G. Brunner
  • Meer weten over deze onderwerpen? Klik dan via onderstaande buttons door naar meer nieuws.

    Nieuws home

Meer informatie


Pieter Lomans

persvoorlichter

06 3197 0558

Meer nieuws


Laat je leefstijl checken en doe mee aan reanimatie-oefening met een VR-bril

12 oktober 2019

Het Radboudumc besteedt jaarlijks extra aandacht aan leefstijl en gezondheid voor medewerkers, en voor patiënten, bezoekers en andere belangstellenden. Dit jaar kunt u hiervoor terecht op 16 oktober van 10.00 tot 14.00 uur.

lees meer

Jeroen Meijerink is Duurzame Zorgprofessional 2019 Verduurzamen OK-processen met ‘De Groene OK’

11 oktober 2019

Het programma richt zich op 4 grote thema's: (1) gezondheidsbevordering van patiënten en medewerkers, (2) milieubelasting, (3) circulair werken, en (4) meten van resultaten.

lees meer

Publiek bij Marathon Eindhoven kan helpen met onderzoek

11 oktober 2019

Publiek bij de Marathon Eindhoven kan zondag helpen bij wetenschappelijk onderzoek. De TU Delft en het Radboudumc willen namelijk de lichaamstemperatuur van hardlopers meten, onder andere met videobeelden. Het publiek kan voor dit doel filmpjes insturen.

lees meer

Prinses Margriet op werkbezoek bij oogonderzoeksprogramma Ter gelegenheid van World Sight Day

11 oktober 2019

Hare Koninklijke Hoogheid Prinses Margriet der Nederlanden bracht op donderdagmiddag 10 oktober een werkbezoek aan het oogonderzoeksprogramma van Bartiméus voor mensen met een verstandelijke beperking bij ’s Heeren Loo in Ermelo.

lees meer

Koninklijke onderscheiding voor neurochirurg prof. dr. J.A. Grotenhuis Ridder in de Orde van de Nederlandse Leeuw

10 oktober 2019

André Grotenhuis ontving bij zijn afscheid op donderdag 10 oktober een lintje voor zijn buitengewone verdiensten in de Neurochirurgie.

lees meer