Nieuws 2017 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 informatie


Pieter Lomans

persvoorlichter

06 3197 0558

Meer nieuws


Niet opereren is ook een optie Samen beslissen over een operatie

20 september 2018

Noralie Geessink ontwikkelde een training voor chirurgen om de gesprekken met de patiënt te verbeteren.

lees meer

Opnieuw een 8,5 voor de zorg in het Radboudumc

20 september 2018

Ruim 5000 patiënten deelden hun ervaringen met de zorg via de Consumer Quality Index

lees meer

NFU doet eindbod met structurele loonsverhoging van 8,25% over drie jaar en afspraken over verlaging werkdruk

19 september 2018

De NFU biedt structureel een loonsverhoging van 8,25% voor een driejarige cao voor de ruim 70.000 medewerkers van de acht universitair medische centra (umc’s).

lees meer

Cognitieve gedragstherapie effectief bij myotone dystrofie type 1 Nieuwe behandeloptie voor complexe ziekte

19 september 2018

Een behandeling met cognitieve gedragstherapie helpt patiënten met myotone dystrofie type 1 in het verbeteren van hun fysieke capaciteiten en sociale deelname.

lees meer

Citrienfonds.nl laat zien hoe de zorg beter kan én betaalbaar blijft 24 zorgverbeteringen in Radboudumc

11 september 2018

Om de zorg beter, toegankelijk en betaalbaar te houden, is in 2014 door de minister van VWS het Citrienfonds opgericht. Met de umc’s als initiatiefnemer werken partijen in de zorg gezamenlijk aan het verbeteren van de zorg. 24 van de ruim 100 projecten uit het Citrienfonds zijn van het Radboudumc.

lees meer

Zilveren Kruis kiest voor alliantie Nijmeegse en Eindhovense ziekenhuizen prostaatkankerzorg

6 september 2018

Zorgverzekeraar Zilveren Kruis heeft de alliantie tussen Canisius Wilhelmina Ziekenhuis (CWZ), Catharina Ziekenhuis en Radboudumc vandaag aangewezen als één van de drie robotcentra waarmee het een contract afsluit voor prostaatoperaties.

lees meer
  • Snel naar