In de wand van een levende hersencel zitten duizenden eiwitten. Bij de belangrijkste horen de ionenkanalen die instaan voor de communicatie van de cel met de buitenwereld. Je kan ze vergelijken met microscopisch kleine sluisjes. Ze kunnen open- en dichtgaan om ionen – geladen deeltjes – de cel te laten in- of uitstromen.
De deur van de sluis gaat open of dicht wanneer een neurotransmitter zich aan het ionenkanaal bindt. Een voorbeeld van zo’n neurotransmitter is gamma-aminoboterzuur of GABA. Bindt deze neurotransmitter zich aan een ionenkanaal, dan remt dat de werking van andere hersencellen af. Slaap- en kalmeermiddelen maken hier gebruik van, door de werking van de neurotransmitter te versterken.
Illustratie boven: het ionenkanaal dat reageert op gamma-aminoboterzuur bestaat uit 5 onderdelen (in het blauw). Het groene bolletje in het midden is een ion dat de cel langs een porie in- of uitstroomt. De gele bolletjes zijn vetmolecules. © KU Leuven - Chris Ulens
Vetten zoals cholesterol staan vooral bekend als mogelijke boosdoener bij hart- en vaatziekten, maar uit deze studie blijkt dat het GABA-ionenkanaal vetten nodig heeft
Over de ionenkanalen waaraan GABA bindt, was tot nu toe weinig geweten. Omdat een menselijk ionenkanaal moeilijk te bestuderen valt, bestudeerde een internationale onderzoeksgroep onder leiding van het Laboratorium voor Structurele Neurobiologie van de KU Leuven, een ionenkanaal van een bacterie, wat een vereenvoudigde versie van een menselijk ionenkanaal is.
De techniek bracht voor het eerst de structuur van zo’n eiwit op atomair niveau in kaart. Daaruit bleek dat het bacteriële GABA-ionenkanaal ook een lipide of vet huisvest, een bacteriële tegenhanger van cholesterol. Vetten zoals cholesterol staan vooral bekend als mogelijke boosdoener bij hart- en vaatziekten, maar uit deze studie blijkt dat het GABA-ionenkanaal vetten nodig heeft om goed te kunnen schakelen tussen open en dicht.
De bevinding opent perspectieven voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen, gebaseerd op vetmoleculen. ‘Een interessante piste ligt in het verlengde van slaap- en kalmeermiddelen, zoals geneesmiddelen die worden gebruikt bij anesthesie’, vertelt professor Chris Ulens van het Laboratorium voor Structurele Neurobiologie.
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.