Radboud Universiteit Nijmegen
Beter begrip van wat het hart doet kloppen
Datum bericht: 6 mei 2008
Calcium is voor sterke botten, maar ook voor de stroomvoorziening van
alle cellen in ons lichaam. Martijn Kusters maakte een model dat laat
zien hoe cellen calcium gebruiken om met een groep tegelijk een
boodschap te sturen. Dat is wat het hart doet kloppen en de basis
vormt van elke gedachte in het brein. Hij promoveert op 8 mei aan de
Radboud Universiteit Nijmegen.
Elektrische pulsen
Elektrische pulsen in cellen ontstaan door verplaatsing van positief
en negatief geladen ionen, binnen en buiten de cel. De elektrische
pulsen zijn van belang voor het uitvoeren van een groot aantal vitale
celprocessen, maar zijn ook een communicatiemiddel met de omgeving.
Kusters wilde precies weten hoe het zat. `Ik ben begonnen met een
model van één cel. Het was al duidelijk dat alleen de ionbewegingen
door de celmembraan niet verantwoordelijk konden zijn voor het
periodiek vuren van actiepotentialen door de aaneengegroeide
NRK-cellen. Ze geven in een rustig ritme elke paar minuten een
elektrische puls vanuit hun rusttoestand. Er moet ook iets in de cel
gebeuren om die piek te bereiken. In de cel varieert het calciumniveau
door een verplaatsing tussen een soort calciumvoorraadkamer en het
cytoplasma en visa versa: de calcium concentratie oscilleert. Dit
wordt in werking gezet door een stof die tijdens de groei door de
cellen wordt uitgescheiden.'
Uiteindelijk slaagde Kusters erin om zijn model uit te breiden tot een
model voor een netwerk van NRK's zoals die in de weefselkweek
voorkomt. Het laat zien dat calciumoscillaties het elektrisch vuren op
gang brengen en het ritme bepalen.
Cruciale koppeling
Promotor prof. Stan Gielen, neurobiofysicus, licht toe: `De koppeling
tussen actiepotentialen bij het celmembraan en deze calciumoscillaties
in de cel is cruciaal. Deze zijn van belang voor de
informatieoverdracht in de cel. In een cel spelen zich vaak veel
verschillende processen tegelijk af - bijvoorbeeld celdeling,
genexpressie, eiwitsynthese. Elk van die processen heeft zijn eigen
dynamiek en moet worden afgemaakt als het eenmaal gestart is. Door het
model van Kusters begrijpen we nu voor het eerst hoe dat kan. Echt
belangrijk werk, vorig jaar goed voor een publicatie in Physical
Review Letters.