Roos Mertens BMW Bach3 2024-25
Inhoud lessen
Ziekten -> oorzaken -> mechanisme -> begrijpen tot je het kan oplossen
• Dus open research werkt hiervoor ni! Je moet echt uitzoeken wa je aan het doen bent voor je kan testen op
modelorganismen, en we zijn er nog niet.
• Ma we moeten blijven zoeken (we weten al veer meer dan vroeger)
Hoe we werken
We gaan vanuit de organisatorische niveaus naar de ziektes gaan
In de master bij ‘hot topics’ ga je vanuit de ziekten naar de processen
Inleiding: deuren openklappen
- Hersenen = meest complexe orgaan
- Hoe cellen met elkaar interageren -> functionaliteit (welke theorie was da? Ergens in neurofysio)
- Organisatieniveaus: wij focussen en vertrekken van de cel en cel-cel (we gaan ervanuit da het probleem daar
zit)
o Cellen
o Cel-cel interacties in de hersenen = uniek in het lichaam & complex
o Circuits = communicatie die voor de functionele units uitvoeren zorgen
o functionele units (spreken, horen etc.)
welke cellen?
- Neuronen (100miljard)
o Verschillende soorten
▪ Histologie
• Wat ooit heel moeilijk was: Hersenen zijn een amorfe massa = geen structuur - >
herkennen is moeilijk -> oplossing = histologie a.d.h.v. coupes maken, fixeren,
kleuren (Nissl, en zilverkleuring) + microscopie (licht, laser scanning, high resolution,
EM) -> details en vorm zien. Elk jaar da we dieper en dieper en meer in detail kunnen
zien.
• Verdieping: Maar observaties alleen zijn het begin, maar niet het hele verhaal. Golgi
vs Cajal: kwamen met gelijkaardige beeldvorming af -> een hoop theorieën over
dezelfde structuren. Ook al zijn de observaties juist, de interpretatie kan fout zijn. En
dat is ok! Dat is deel van de vooruitgang van de wetenschap. Cajal was hier juist: het
zijn aparte neuronen die met elkaar communiceren, maar toch beide de nobelprijs
door hun onderzoek.
▪ Opbouw
• Soma/cellichaam (met Mitos, ER etc)
• Nucleus
1
,Roos Mertens BMW Bach3 2024-25
• Neuronale membraan (anders dan niet-neuron cellen)
• Cytoskelet voor lange uitlopers
o Dendrieten = voelsprieten
o Axon = uitloper
o Bepalen unieke functie
o Kort door de bocht:
▪ Voelen verandering in de omgeving
▪ Communiceren dat met de rest
▪ Bepalen dan de reactie van het lichaam
• Bv. Pijnreflex -> van sensorisch naar motorisch in RM
- Gliacellen (10x 100miljard),
o belangrijk!
▪ Vullen de ruimte op tussen neuronen
▪ Extracellulair milieu controleren en samenstelling creëren,
▪ Voorzien neuronen van neurotrofische factoren
▪ Isolerende werking
▪ Beinvloeden de eigenschappen van de neuronen
o Astrocyten (stervormig)
▪ Meest voorkomende
▪ Extracellulaire milieu chemische samenstelling regeling
• Beperken verspreiding van NTs (terug opnemen, afbreken etc)
• K+ concentratie
• Bepalen de eigenschappen van de neuronen
• Secreteren neurotrofische factoren
▪ Hebben ook receptoren en kunnen dus geactiveerd worden
o Myeliniserende (elektrische isolatie)
▪ Myelineschede omhult het axon
▪ Onderbreking = ‘knoop van Ranvier’
▪ Oligodendrocyten (CNS: alle cellen waar BBB rond zit)
• 1 cel voor meerdere axonen
▪ Schwann cellen (PNS)
• Langere axonen, dus meerdere cellen nodig voor 1 axon
- Microglia
o Bescherming van de hersenen: immuunsysteem
o Afval verwijdering (samen met infectieuze agentia)
o Beweging door CNS -> die zijn constant in beweging (die scannen hun beweging) supa cool
o Meestal ni geactiveerd, die wandelen gwn wa rond, ma die kunnen geactiveerd worden als ze iets
fout herkennen -> dan gaan ze zich als macrofagen gedragen (worden ook wat groter, stervormig:
hele hoop activatiestatussen (nog verschillen tussen “goede” activatie of “slechte” activatie
(autoimmuun))
o
2
,Roos Mertens BMW Bach3 2024-25
- Ependymcellen (endotheel)
- Vasculatuur (bloedtoevoer = essentieel)
brainbow mouse
hele hoop verschillende types cellen in de hersenen
Processen typisch voor de hersenen
Axonaal transport (traag)
o axonen kunnen gigantisch lang zijn (heel been lang bv) terwijl hun diameter 5µm is.
o Dus alle genetisch info voor alle proteïnen van je heel axon zit in de nucleus in je RM
o Plus, nieuwe motorische neuronen komen niet meer! Je sterft met dezelfde als je geboren was. Dus
die zijn even oud als jou! Kan een probleem vormen later.
- Anterograad transport
o Van soma naar synaps
o Kinesines (ATP afhankelijk) wandelen over microtubuli
- Retrograad
o Van synaps naar soma
o Dyneines wandelen ook op MTs en dynactine houdt cargo vast
Wordt gebruikt door bepaalde virussen (rabies, en herpes) die gaan van de rand naar de
cellichamen.
Plus voor onderzoek kan je een stof inspuiten ergens en dan zien waar de kleuren heen gaan ->
je kan de neuronen die bij de inspuiting uiteinden hebben zo volgen in je RM/weefsel.
Actiepotentiaal
Manier van communiceren -> snelle depol van neuronale membraan ->”snelle post”
= snelle omkering van de rustpotentiaal
Die ene term van die ene man (nelissen 3de): alle APs zijn gelijk (duur, grootte) maar de differentiatie komt door de
frequentie en patroon van de APs + welke cellen een AP vervoeren.
- Patroon: veel variatie = andere informatie -> foto op slide is bij de depol van 3 verschillende soorten cellen ->
die dan door diezelfde depol een andere patroon van APs vertonen.
Diverse AP-patronen zijn noodzakelijk omdat ze:
1. Informatierijkdom mogelijk maken die NTs alleen niet kunnen overbrengen (bijv. prikkelsterkte via frequentie);
2. Neuron-specifieke verwerking faciliteren op basis van fysiologie (langer vs korter axon) en input;
3. Samenwerken met NTs: APs dragen de "boodschap", terwijl NTs de "taal" bepalen (excitatoir/inhibitoir). Zonder deze variatie zou neurale
communicatie inflexibel en informatie-arm zijn.
3
, Roos Mertens BMW Bach3 2024-25
Verplaatsing
- Unidirectioneel door deactivatie van de kanalen achter de AP
(Vennekes 2e jaar)
Snelheid
- Veel sneller door myelinisatie
- APs springen van knoop van Ranvier naar knoop van Ranvier (hij zijn
‘noot’ hihi) = saltatorische conductie
Synaptische transmissie
- Werking: Van presynaptisch neuronen naar postsynaptisch neuron:
Ca2+ doet NTs vesikels fusioneren met presynaptisch membraan -> komen vrij in synaptische spleet -> binden op
receptoren op postsynaps. Die gaan binnenin kanalen openen die Na binnen laden -> depol -> AP. Of die specifieke
NT zorgt voor opening van Cl- kanalen.
Maar je hebt om de post te activeren meestal meerdere pres nodig, dus een hele hoop dendrieten die daar op
aankomen. Maar je hebt ook een hoop inhiberende dendrieten die er aankomen die dan voor Cl- instroom in de post
zorgen.
De balans tussen die twee zorgt dan uiteindelijk tot een uitkomst van activatie of inhibitie. Die balans kan verstoord
zijn bij aandoeningen.
- Neuromusculaire junctie
o Foto op die slide zegt zo’n beetje alles
o Er moet genoeg uitlopers van je neuron zijn, en genoeg activatie voor da je spiercontractie krijgt
4
Inhoud lessen
Ziekten -> oorzaken -> mechanisme -> begrijpen tot je het kan oplossen
• Dus open research werkt hiervoor ni! Je moet echt uitzoeken wa je aan het doen bent voor je kan testen op
modelorganismen, en we zijn er nog niet.
• Ma we moeten blijven zoeken (we weten al veer meer dan vroeger)
Hoe we werken
We gaan vanuit de organisatorische niveaus naar de ziektes gaan
In de master bij ‘hot topics’ ga je vanuit de ziekten naar de processen
Inleiding: deuren openklappen
- Hersenen = meest complexe orgaan
- Hoe cellen met elkaar interageren -> functionaliteit (welke theorie was da? Ergens in neurofysio)
- Organisatieniveaus: wij focussen en vertrekken van de cel en cel-cel (we gaan ervanuit da het probleem daar
zit)
o Cellen
o Cel-cel interacties in de hersenen = uniek in het lichaam & complex
o Circuits = communicatie die voor de functionele units uitvoeren zorgen
o functionele units (spreken, horen etc.)
welke cellen?
- Neuronen (100miljard)
o Verschillende soorten
▪ Histologie
• Wat ooit heel moeilijk was: Hersenen zijn een amorfe massa = geen structuur - >
herkennen is moeilijk -> oplossing = histologie a.d.h.v. coupes maken, fixeren,
kleuren (Nissl, en zilverkleuring) + microscopie (licht, laser scanning, high resolution,
EM) -> details en vorm zien. Elk jaar da we dieper en dieper en meer in detail kunnen
zien.
• Verdieping: Maar observaties alleen zijn het begin, maar niet het hele verhaal. Golgi
vs Cajal: kwamen met gelijkaardige beeldvorming af -> een hoop theorieën over
dezelfde structuren. Ook al zijn de observaties juist, de interpretatie kan fout zijn. En
dat is ok! Dat is deel van de vooruitgang van de wetenschap. Cajal was hier juist: het
zijn aparte neuronen die met elkaar communiceren, maar toch beide de nobelprijs
door hun onderzoek.
▪ Opbouw
• Soma/cellichaam (met Mitos, ER etc)
• Nucleus
1
,Roos Mertens BMW Bach3 2024-25
• Neuronale membraan (anders dan niet-neuron cellen)
• Cytoskelet voor lange uitlopers
o Dendrieten = voelsprieten
o Axon = uitloper
o Bepalen unieke functie
o Kort door de bocht:
▪ Voelen verandering in de omgeving
▪ Communiceren dat met de rest
▪ Bepalen dan de reactie van het lichaam
• Bv. Pijnreflex -> van sensorisch naar motorisch in RM
- Gliacellen (10x 100miljard),
o belangrijk!
▪ Vullen de ruimte op tussen neuronen
▪ Extracellulair milieu controleren en samenstelling creëren,
▪ Voorzien neuronen van neurotrofische factoren
▪ Isolerende werking
▪ Beinvloeden de eigenschappen van de neuronen
o Astrocyten (stervormig)
▪ Meest voorkomende
▪ Extracellulaire milieu chemische samenstelling regeling
• Beperken verspreiding van NTs (terug opnemen, afbreken etc)
• K+ concentratie
• Bepalen de eigenschappen van de neuronen
• Secreteren neurotrofische factoren
▪ Hebben ook receptoren en kunnen dus geactiveerd worden
o Myeliniserende (elektrische isolatie)
▪ Myelineschede omhult het axon
▪ Onderbreking = ‘knoop van Ranvier’
▪ Oligodendrocyten (CNS: alle cellen waar BBB rond zit)
• 1 cel voor meerdere axonen
▪ Schwann cellen (PNS)
• Langere axonen, dus meerdere cellen nodig voor 1 axon
- Microglia
o Bescherming van de hersenen: immuunsysteem
o Afval verwijdering (samen met infectieuze agentia)
o Beweging door CNS -> die zijn constant in beweging (die scannen hun beweging) supa cool
o Meestal ni geactiveerd, die wandelen gwn wa rond, ma die kunnen geactiveerd worden als ze iets
fout herkennen -> dan gaan ze zich als macrofagen gedragen (worden ook wat groter, stervormig:
hele hoop activatiestatussen (nog verschillen tussen “goede” activatie of “slechte” activatie
(autoimmuun))
o
2
,Roos Mertens BMW Bach3 2024-25
- Ependymcellen (endotheel)
- Vasculatuur (bloedtoevoer = essentieel)
brainbow mouse
hele hoop verschillende types cellen in de hersenen
Processen typisch voor de hersenen
Axonaal transport (traag)
o axonen kunnen gigantisch lang zijn (heel been lang bv) terwijl hun diameter 5µm is.
o Dus alle genetisch info voor alle proteïnen van je heel axon zit in de nucleus in je RM
o Plus, nieuwe motorische neuronen komen niet meer! Je sterft met dezelfde als je geboren was. Dus
die zijn even oud als jou! Kan een probleem vormen later.
- Anterograad transport
o Van soma naar synaps
o Kinesines (ATP afhankelijk) wandelen over microtubuli
- Retrograad
o Van synaps naar soma
o Dyneines wandelen ook op MTs en dynactine houdt cargo vast
Wordt gebruikt door bepaalde virussen (rabies, en herpes) die gaan van de rand naar de
cellichamen.
Plus voor onderzoek kan je een stof inspuiten ergens en dan zien waar de kleuren heen gaan ->
je kan de neuronen die bij de inspuiting uiteinden hebben zo volgen in je RM/weefsel.
Actiepotentiaal
Manier van communiceren -> snelle depol van neuronale membraan ->”snelle post”
= snelle omkering van de rustpotentiaal
Die ene term van die ene man (nelissen 3de): alle APs zijn gelijk (duur, grootte) maar de differentiatie komt door de
frequentie en patroon van de APs + welke cellen een AP vervoeren.
- Patroon: veel variatie = andere informatie -> foto op slide is bij de depol van 3 verschillende soorten cellen ->
die dan door diezelfde depol een andere patroon van APs vertonen.
Diverse AP-patronen zijn noodzakelijk omdat ze:
1. Informatierijkdom mogelijk maken die NTs alleen niet kunnen overbrengen (bijv. prikkelsterkte via frequentie);
2. Neuron-specifieke verwerking faciliteren op basis van fysiologie (langer vs korter axon) en input;
3. Samenwerken met NTs: APs dragen de "boodschap", terwijl NTs de "taal" bepalen (excitatoir/inhibitoir). Zonder deze variatie zou neurale
communicatie inflexibel en informatie-arm zijn.
3
, Roos Mertens BMW Bach3 2024-25
Verplaatsing
- Unidirectioneel door deactivatie van de kanalen achter de AP
(Vennekes 2e jaar)
Snelheid
- Veel sneller door myelinisatie
- APs springen van knoop van Ranvier naar knoop van Ranvier (hij zijn
‘noot’ hihi) = saltatorische conductie
Synaptische transmissie
- Werking: Van presynaptisch neuronen naar postsynaptisch neuron:
Ca2+ doet NTs vesikels fusioneren met presynaptisch membraan -> komen vrij in synaptische spleet -> binden op
receptoren op postsynaps. Die gaan binnenin kanalen openen die Na binnen laden -> depol -> AP. Of die specifieke
NT zorgt voor opening van Cl- kanalen.
Maar je hebt om de post te activeren meestal meerdere pres nodig, dus een hele hoop dendrieten die daar op
aankomen. Maar je hebt ook een hoop inhiberende dendrieten die er aankomen die dan voor Cl- instroom in de post
zorgen.
De balans tussen die twee zorgt dan uiteindelijk tot een uitkomst van activatie of inhibitie. Die balans kan verstoord
zijn bij aandoeningen.
- Neuromusculaire junctie
o Foto op die slide zegt zo’n beetje alles
o Er moet genoeg uitlopers van je neuron zijn, en genoeg activatie voor da je spiercontractie krijgt
4
