Mogelijk helpt dit model om uit te zoeken of bepaalde DNA-afwijkingen echt de oorzaak zijn van overactieve natriumkanalen in de dunne zenuwvezels bij DVN-patiënten.
Achtergrond
Erfelijkheid kan een rol spelen bij het ontstaan van DVN. Bepaalde zoutkanalen (natriumkanalen) zijn verantwoordelijk voor de prikkeloverdracht in de dunne zenuwvezels. In bepaalde stukjes erfelijk materiaal (genen) ligt de informatie van deze natriumkanalen opgeslagen. Een afwijking (mutatie) in één van deze genen heeft tot gevolg dat de natriumkanalen te actief zijn en signalen doorgeven aan de hersenen zonder dat er een pijnprikkel is geweest. Ook kunnen door ontregeling van de natriumkanalen klachten van het autonome zenuwstelsel ontstaan.
Op het moment dat een afwijking in het erfelijk materiaal wordt gevonden, is het niet altijd direct duidelijk of dit echt tot een overactief natriumkanaal in de dunne zenuwvezels leidt en DVN kan veroorzaken. De huidige technieken waarmee dit onderzocht wordt zijn erg tijdrovend en duur. Een diermodel zou hierbij eventueel kunnen helpen.
Het erfelijk materiaal van zebravissen toont gelijkenissen met dat van de mens. Daarnaast kunnen de dunne zenuwvezels van zebravisembryo’s onder de microscoop worden bekeken. Het gedrag van zebravisembryo’s kan in een speciaal daarvoor ontworpen ZebraBox worden onderzocht.
In deze studie zijn twee natriumkanaalmutaties waarvan bekend is dat ze bij patiënten een DVN hebben veroorzaakt bij zebravisembyro’s ‘ingebouwd’. De zenuwvezeldichtheid in de staart van deze visjes werd vergeleken met die van zebravisembryo’s zonder mutatie. Daarnaast werd de ZebraBox zo aangepast dat de reactie van zebravisembryo’s op verandering van de temperatuur van het water kon worden gemeten. De verwachting was dat bij een toenemende temperatuur de visjes met een mutatie een veranderd zwemgedrag zouden vertonen ten opzichte van de visjes zonder mutatie. Dit weerspiegelt de gevoeligheid voor temperatuurveranderingen bij patiënten met DVN.
Resultaten
Zebravisembryo’s met een natriumkanaalmutatie toonden een afgenomen zenuwvezeldichtheid in de staart. Daarnaast lieten ze een verhoogde zwemactiviteit zien bij verhoging van de temperatuur van het water. Bij zebravisembryo’s zonder mutatie was de zenuwvezeldichtheid in de staart normaal en was de zwemactiviteit niet afwijkend.
Conclusie
Het zebravismodel kan worden gebruikt om te onderzoeken of bepaalde natriumkanaalmutaties tot DVN leiden. Mogelijk kan dit model in de toekomst tevens worden gebruikt of het effect van therapieën te onderzoeken.
Artikel: Expression of pathogenic SCN9A mutations in the zebrafish: A model to study small-fiber neuropathy. Exp Neurol. 2019;311:257-264.
Deze studie werd gefinancierd door een beurs van de Europese Unie (Horizon 2020 project PROPANE-study, grantnummer 602273).