Het mysterie van de witte stof

Het mysterie van de witte stof (1):

Over verlengsnoeren, inktvisarmen en stroomkabels

“MS is een ziekte van het centrale zenuwstelsel waarbij de isolerende laag, de myelineVetachtige, witte stof die in de vorm van de zogenaamde myelineschede de zenuwvezels isolerend omhult. De myeline draagt bij tot een efficiënte zenuwgeleiding; bij myelinebeschadiging, zoals bij MS, loopt de zenuwgeleiding mank of is ze zelfs afwezig. Dit kan leiden tot diverse symptomen. Meer..., rondom de zenuw-uitlopers wordt aangetast”. Deze zin is te lezen op diverse websites. Maar wil je vervolgens wat meer weten, dan verzand je meestal in een keur van medische termen. MSzien wil daarom in een aparte serie een poging doen om MS nader te verklaren, in voor iedereen begrijpelijke taal. In dit nummer deel 1, over verlengsnoeren, inktvisarmen en stroomkabels…

Door: Herbert Brok*

Beginnen we bij het begin: Het zenuwstelsel van de mens is grofweg onder te verdelen in drie soorten: het centrale zenuwstelsel, het perifere zenuwstelsel en het autonome zenuwstelsel. Autonoom betekent ‘niet bewust te sturen of te beïnvloeden’. Het autonome zenuwstelsel stuurt lichaamsfuncties aan zoals het kloppen van het hart, de ademhaling en de peristaltiek, de doorduwende spierbewegingen, van de darm en andere organen.

Het centrale zenuwstelsel bevindt zich bij de mens in de grote hersenen, de hersenstam, de kleine hersenen en het ruggenmerg (zie figuur 1). Alles wat niet tot het centrale of autonome zenuwstelsel behoort noemen we het perifere zenuwstelsel, letterlijk vertaald: ‘aan de buitenkant’.

Uitlopers

Een mens heeft ongeveer 100 miljard zenuwcellen. Deze zorgen voor verwerking van de signalen die de hersenen afgeven. Zenuwcellen (of neuronen) zijn opgebouwd uit een cellichaam, ook wel soma genoemd, met vele uitlopers (zie figuur 2).

Van die uitlopers zijn er grofweg 2 soorten: axonen en dendrieten. Axonen geleiden het elektrische signaal van de zenuwcel af, dendrieten leiden het signaal er meestal naar toe. Een zenuw bestaat uit een soort vlechtwerk van al deze uitlopers, afkomstig van verschillende zenuwcellen, vergelijkbaar bijvoorbeeld met een glasvezelkabel.

Verlengsnoeren

Axonen en dendrieten zijn misschien nog het best voor te stellen als verlengsnoeren die met stekkers (synaps) aan elkaar verbonden zijn om de grasmaaier (spier) aan te zetten via een schakelaar die zich in de garage bevindt (hersencel). Axonen zijn langer en dikker dan dendrieten. Een axon bij de mens kan een lengte hebben van 1 meter. Axonen kunnen een signaal door het lichaam sturen met een snelheid van wel 400 km/uur. Axonen zijn meestal onvertakt, behalve dan aan het uiteinde, terwijl dendrieten veel sterker vertakt zijn.

Op het eind van een axon bevindt zich een zogeheten synaps die er voor zorgt dat het signaal doorgegeven wordt aan de dendriet van de volgende zenuwcel. Als uiteindelijk het doel bereikt is, bijvoorbeeld een spiercel, noem je deze synaps een motorische eindplaat. Tijdens deze ingewikkelde processen van signaaloverdracht worden er chemische stoffen afgescheiden. Dat zijn de neurotransmitters In een later stadium van deze serie gaan we hierop dieper in.

Stroomkabels

Een zenuwstelsel is echter niet een enkel verlengsnoer van A naar B, maar een enorm complex geheel van allerlei verlengsnoeren kris-kras door elkaar, die elk hun eigen weg vinden. Eén enkele zenuw is in dit kader vergelijkbaar met de stroomkabels bij de lichtshow van een rockband als U2, waarbij elk snoertje z’n eigen lampje voorziet van stroom. Als je nu al deze kabeltjes op de grond zou leggen, zonder hun isolerende plastic laagje erom heen, vindt de stroomgeleiding veel langzamer plaats. Als daarnaast ook nog alle draden met elkaar in contact zouden komen, zouden alle lampen tegelijk gaan branden terwijl je maar één enkel knopje zou aanzetten.

Myeline

In feite is dit ook precies wat er in het lichaam zou gebeuren als de uitlopers van een zenuw niet beschermd zouden zijn om met elkaar in contact te komen. Verreweg de meeste zenuwen in ons lichaam zijn dan ook omgeven door zo’n isolerende laag, die myeline heet. Deze myeline staat garant voor een snelle, gerichte signaalgeleiding.

Myeline wordt aangemaakt door myeline-vormende cellen. Ook hier is er weer een verschil tussen het perifere en het centrale zenuwstelsel. In het perifere zenuwstelsel zorgen de zogenaamde Schwann-cellen voor de aanmaak van myeline, in het centrale zenuwstelsel zijn dat de oligodendrocyten.

Inktvisarmen

Myelinevormende cellen hebben uitlopers aan hun cellichaam die zich als inktvisarmen meerdere malen om een axon of dendriet krullen. Net zoals een inktvis hebben deze cellen meerdere uitlopers en kunnen dus meerdere zenuwcel-uitlopers bedienen (zie figuur 3).

Een zo’n enkele wikkel is ongeveer 150-200 micrometer (200-miljoenste deel van een meter) lang. Tussen deze wikkels bevindt zich de zogenaamde Knoop van Ranvier, een soort van mini-schakelaartje met een aan/uit-knop, die er voor zorgt dat het elektrische signaal maar één enkele kant op kan.

Bloot

Bij MS is het probleem dat de afstand tussen de verschillende stukjes myeline te groot is geworden doordat de myeline is afgebroken. De zenuwuitlopers zijn daardoor over een te groot stuk bloot komen te liggen. Hierdoor komt het signaal dat ooit door de hersencel is verstuurd, niet meer verder. Dat signaal gaat uiteindelijk verloren zonder op de plaats van bestemming aan te komen. En dat is nu precies de oorzaak van de nare klinische verschijnselen die MS-patiënten maar al te goed uit eigen ondervinding – maar ieder weer anders – kennen.

Vraag

Vraag blijft natuurlijk waarom MS nu juist een ziekte van het centrale zenuwstelsel is en niet van het perifere zenuwstelsel. In feite is dat iets wat medici met elkaar hebben afgesproken om de afbraak van myeline (demyelinisatie) tussen de twee zenuwstelsels van elkaar te onderscheiden.

Hoewel er ook steeds meer aanwijzingen zijn dat er ook iets mis kan zijn met de afbraak van myeline in het perifere zenuwstelsel, blijft MS in eerste instantie een probleem van myeline-afbraak in het centrale zenuwstelsel. Naar alle waarschijnlijkheid heeft dit te maken met het feit dat er wezenlijke verschillen bestaan tussen de samenstelling van de myeline in de twee zenuwstelsels.
Zie ook deel 2 en deel 3 van het mysterie van de witte stofEen in de biochemie vóórkomende natuurlijke en scherp te onderkennen en te beschrijven chemische stof, bijvoorbeeld het aminozuur alanine (C3NO2H8), glucose (C6O6H12) als bestanddeel van glycogeen enz. enz. Meer....

Eerder verschenen in MSzien nr 4, 2005.

* Dr. Herbert Brok