HOOFDSTUK 1.docx

# Opbouw en componenten van zenuwweefsel Zenuwweefsel vormt het complexe communicatiesysteem van het lichaam, essentieel voor het opnemen, verwerken en doorgeven van informatie. ## 1. Opbouw en componenten van zenuwweefsel Het zenuwweefsel bestaat uit twee hoofdcomponenten: neuronen (zenuwcellen) en gliacellen (steuncellen), ondersteund door bindweefsel en bloedvaten. ### 1.1 Neuronen of zenuwcellen Neuronen zijn de functionele eenheden van het zenuwstelsel en zijn gespecialiseerd in het geleiden van zenuwimpulsen. Ze bestaan typisch uit drie delen: #### 1.1.1 Cellichaam (perikaryon of soma) Het cellichaam bevat de kern en het grootste deel van het cytoplasma. * **Kern:** Groot, rond en vesiculair met een prominente, excentrische nucleool. Het euchromatinepatroon wijst op hoge transcriptieactiviteit. * **Cytoplasma:** Rijk aan organellen, waaronder talrijke mitochondriën, een goed ontwikkeld Golgi-apparaat, veel ruw endoplasmatisch reticulum (RER) en vrije ribosomen. Het RER is bijzonder goed ontwikkeld en vormt aggregraten van basofiel materiaal, bekend als Nissl-substantie of Nissl-lichaampjes, wat duidt op hoge eiwitsyntheseactiviteit voor cytoskelet-eiwitten, membraaneiwitten en neurotransmitters. Het Golgi-apparaat is enkel in het cellichaam aanwezig. * **Neurotubuli en neurofilamenten:** Deze vormen samen de neurofibrillen, die het neuronale cytoskelet vormen. #### 1.1.2 Dendrieten Dendrieten zijn de ontvangende uitlopers van het neuron. * **Structuur:** Meestal sterk vertakt, worden dunner bij elke vertakking. Deze vertakkingen vergroten het contactoppervlak met duizenden axonale eindknopjes van andere neuronen. * **Gemmulae (dendritic spines):** Kleine uitstulpingen op dendrieten waar synapsen gevormd worden. Deze zijn plastisch en cruciaal voor adaptatie, leergedrag en geheugen. * **Organellen:** Bevatten RER, microtubuli en neurofilamenten, maar geen ruw ER of secretievezikels met neurotransmitters. #### 1.1.3 Axon Het axon is de geleidende uitloper van het neuron. * **Structuur:** Een cilindrische uitloper met een nagenoeg constante diameter, ontspringend uit de axonheuvel (axon hillock). De axonheuvel bevat geen RER. * **Cytoplasma:** Bevat mitochondriën, GER en veel neurotubuli en neurofilamenten. Secretievezikels, afgesnoerd van het Golgi, zijn ook aanwezig. * **Telodendria:** Sterk vertakte uiteinden van het axon. * **Bouton terminal (presynaptisch eindknopje):** Kleine, bolvormige verbreding aan het uiteinde van de telodendria, gevuld met synaptische vesikels. * **Axonale transport:** Essentieel voor het transport van moleculen langs het axon. * **Anterograad transport:** Van het cellichaam naar het synaptische uiteinde voor vesikels en macromoleculen (snel en traag transport). Gebruikt kinesine als motor. * **Retrograad transport:** Van het synaptische uiteinde naar het cellichaam voor bepaalde macromoleculen (bv. virussen) die via endocytose worden opgenomen. Gebruikt dyneïne als motor. * **Transportmechanisme:** Maakt gebruik van microtubuli als "rails". #### 1.1.4 Classificatie van neuronen op basis van uitlopers * **Multipolaire neuronen:** Meest voorkomende type in het CZS, met meerdere dendrieten en één axon. * **Bipolaire neuronen:** Met één dendriet en één axon, gevonden in de retina en reukepitheel. * **Unipolaire/Pseudo-unipolaire neuronen:** Met één uitloper die zich dicht bij het perikaryon splitst in een perifere en een CZS-gerichte tak. Voornamelijk in spinale ganglia en ganglia van craniale zenuwen. ### 1.2 Gliacellen of steuncellen Gliacellen ondersteunen de neuronen functioneel en structureel. Ze zijn talrijker dan neuronen. #### 1.2.1 Gliacellen in het centraal zenuwstelsel (CZS) Afkomstig van neurectoderm, behalve microgliacellen. * **Oligodendrocyten:** Myeliniserende cellen in het CZS. Ze vormen myelineschedes rond axonen. In de witte stof zijn ze de belangrijkste gliacellen. Ze zijn moeilijk te zien op lichtmicroscoop, maar verschijnen als cellen met een kleine, donkere kern en een dun laagje cytoplasma. In de grijze stof associëren ze met de cellichamen van neuronen. Eén oligodendrocyt kan meerdere axonen myeliniseren. * **Astrocyten:** Groot, stervormig met talrijke uitlopers. Ze vullen de ruimte tussen neuronen en bloedvaten en vormen de neuropil. * **Protoplasmatische astrocyten:** Korte, brede, sterk vertakte uitlopers, voornamelijk in grijze stof. * **Fibreuze astrocyten:** Fijne, lange uitlopers, typisch in witte stof. * **Functies:** Reguleren extracellulaire ionenconcentraties, transporteren voedingsstoffen en afvalstoffen, metaboliseren glutamaat en GABA, en spelen een rol bij neuronale migratie tijdens embryogenese. Hun eindvoetjes vormen de bloed-hersenbarrière (blood-brain barrier) door het endotheel van bloedvaten te bedekken. Ze beïnvloeden ook de formatie, functie en plasticiteit van synapsen. Bij hersenletsel vormen ze littekens (gliosis). Ze worden gekenmerkt door de aanwezigheid van glia fibrillary acidic protein (GFAP). * **Ependymcellen:** Cuboïdale tot columnaire cellen die de ventrikels van de hersenen en het centrale kanaal van het ruggenmerg bekleden. Sommige hebben trilharen (cilia) voor de circulatie van hersenvocht (CSV) en microvilli voor absorptie. Ze zijn apicaal verbonden met tight junctions. * **Microgliacellen:** Macrofagen afkomstig van monocyten. Kleine cellen met korte, onregelmatige uitlopers. Hun belangrijkste functie is fagocytose van vreemd materiaal en celresten. Ze scheiden ook cytokines af en spelen een rol in het immuunsysteem van het CZS. Ze kunnen antigenen presenteren en migreren door het CZS. #### 1.2.2 Gliacellen in het perifeer zenuwstelsel (PZS) * **Schwann-cellen:** Vormen de myelineschedes rond axonen in het PZS (zowel gemyeliniseerde als niet-gemyeliniseerde axonen). Ze omringen elk axon met een continue huls van cytoplasma. * **Satellietcellen:** Kleine gliacellen die de cellichamen (perikarya) van neuronen in ganglia omringen. ### 1.3 Myelinisatie Myelinisatie is het proces van het vormen van een myelineschede rond axonen, wat de geleidingssnelheid van zenuwimpulsen verhoogt. #### 1.3.1 Myelinisatie in het perifeer zenuwstelsel (PZS) * **Gemyeliniseerde vezels:** Eén axon wordt omgeven door een Schwann-cel die zich spiraalvormig om het axon wikkelt. Het cytoplasma wordt tussen de celmembranen weggedrukt, waardoor compacte myeline ontstaat met periodieke lijnen. De myelineschede is onderbroken op regelmatige afstanden, de knopen van Ranvier. * **Knopen van Ranvier:** Inzinkingen waar het axon niet door myeline is bedekt, maar wel door interdigiterende uitlopers van aangrenzende Schwann-cellen. Cruciaal voor saltatorische geleiding van actiepotentialen. * **Internodium:** Het segment tussen twee knopen van Ranvier. * **Niet-gemyeliniseerde vezels:** Eén Schwann-cel omgeeft meerdere dunne axonen. De geleiding is hier trager. #### 1.3.2 Myelinisatie in het centraal zenuwstelsel (CZS) * Gemyeliniseerd door oligodendrocyten, waarbij één oligodendrocyt meerdere axonen kan myeliniseren. * De axonen zijn niet omgeven door een basale membraan. * Knopen van Ranvier zijn ook aanwezig. * Niet-gemyeliniseerde axonen in het CZS liggen meer "naakt" dan in het PZS. ### 1.4 Bindweefselhulzen van het perifeer zenuwstelsel Perifere zenuwen zijn georganiseerd met verschillende bindweefsellagen die de zenuwvezels, bundels en de hele zenuw beschermen. * **Endoneurium:** Dun bindweefsel dat individuele zenuwvezels scheidt. Bevat fijne collageenvezels, fibroblasten en capillairen. Vormt de bloed-zenuwbarrière. * **Perineurium:** Omgeeft zenuwbundels (fasciculi) en bestaat uit concentrische lagen afgeplatte perineurale cellen, verbonden door tight junctions. Vormt ook een bloed-zenuwbarrière. * **Epineurium:** Bindweefsel dat tussen en rond zenuwbundels ligt. Bevat bloedvaten (vasa nervorum) en vetweefsel. ### 1.5 Synapsen Synapsen zijn gespecialiseerde contactplaatsen waar zenuwimpulsen worden doorgegeven van een neuron naar een ander neuron of naar een effectorcel. De transmissie is unidirectioneel. * **Componenten:** * **Presynaptisch eindknopje:** Bevat vesikels gevuld met neurotransmitters (NT). * **Synaptische spleet:** Een kleine ruimte (ongeveer 20 nm) tussen de presynaptische en postsynaptische membraan. * **Postsynaptische celmembraan:** Bevat receptoren voor de neurotransmitters. * **Werking:** Een zenuwimpuls leidt tot calciuminstroom, waardoor NT's via exocytose vrijkomen. Deze binden aan receptoren op de postsynaptische membraan, wat leidt tot een verandering in het membraanpotentiaal. * **Soorten synapsen:** * **Interneuronale synapsen:** Axodendritisch, axosomatisch, axo-axonale synapsen. * **Neuro-effectorsynapsen:** Neuromusculair (met spiercellen) en neuroglandulair (met kliercellen). * **Neuroreceptor:** Contact tussen een afferent zenuwuiteinde en een receptorcel. #### 1.5.1 Motorische eindplaat (neuromusculaire junctie) Een gespecialiseerde neuro-effectorsynaps tussen een motorisch axon en een dwarsgestreepte spiervezel. * Het motorische axon vertakt en vormt presynaptische eindknopjes die acetylcholine (ACh) bevatten. * De basale membraan van de Schwann-cel fuseert met de basale membraan van de spiervezel. * De sarcolemma vormt diepe instulpingen (secundaire synaptische spleten) om het contactoppervlak met ACh-receptoren te vergroten. * ACh-binding leidt tot depolarisatie van de sarcolemma. * ACh wordt afgebroken door acetylcholinesterase. ### 1.6 Axonregeneratie Gedifferentieerde neuronen kunnen niet delen. Axonregeneratie is beperkt, maar mogelijk in het PZS. * **In het CZS:** Beperkte of geen axonregeneratie door remmende factoren in de omgeving (bv. van oligodendrocyten). * **In het PZS:** Na beschadiging treedt Walleriaanse degeneratie op van het distale deel van het axon. Schwann-cellen prolifereren en vormen "banden van Büngner" die de regeneratie van het proximale axonale deel leiden. De regeneratiesnelheid is traag (ongeveer 1 mm per dag). * **Chromatolyse:** Veranderingen in het cellichaam van het beschadigde neuron, zoals zwelling en verlies van Nissl-substantie. * **Neuroom (amputatieneuroom):** Wanordelijke proliferatie van Schwann-cellen en axonale takjes na een ernstige zenuwbeschadiging. --- # Myelinisatie en de rol van steuncellen Myelinisatie is het proces waarbij steuncellen isolerende myelinescheden rond axonen vormen, wat cruciaal is voor efficiënte zenuwsignaaloverdracht in zowel het centrale als perifere zenuwstelsel. ### 2.1 Steuncellen (gliacellen) Gliacellen, ook wel steuncellen genoemd, ondersteunen de overleving en activiteit van neuronen. Ze komen zowel in het centrale zenuwstelsel (CZS) als in het perifere zenuwstelsel (PZS) voor en zijn talrijker dan neuronen. Met uitzondering van microgliacellen, zijn gliacellen afkomstig van het neurectoderm. #### 2.1.1 Gliacellen in het centrale zenuwstelsel (CZS) ##### 2.1.1.1 Oligodendrocyten * **Functie:** Vormen de myelineschede rond axonen in het CZS. Een enkele oligodendrocyt kan meerdere axonen myeliniseren. * **Locatie:** Meest frequent voorkomend in de witte stof, wat bijdraagt aan de witte kleur door het hoge lipidegehalte van myeline. In de grijze stof associëren ze met cellichamen van neuronen. * **Morfologie:** Kleine cellen met korte uitlopers en een ronde, donkere kern met veel heterochromatine. Hun celkern en cellichaam bevinden zich meestal centraal, omringd door de uitlopers die myelineschedes vormen. * **Myelineschede:** De celuitlopers vormen de myelineschede, maar de celkern en het grootste deel van het cytoplasma blijven gescheiden van de myelineschede. De myelineschedes zijn niet bedekt met een basaal membraan. Knoppen van Ranvier komen voor. ##### 2.1.1.2 Astrocyten * **Functie:** Fungeren als een soort bindweefsel in het CZS, vullen de ruimte tussen neuronen en bloedvaten, reguleren extracellulaire ionenconcentraties, transporteren nutriënten en metabolieten, metaboliseren neurotransmitters (zoals glutamaat en GABA tot glutamine), en spelen een rol bij neuronale migratie tijdens de embryogenese. Ze beïnvloeden ook de vorming, functie en plasticiteit van synapsen. * **Locatie:** De meest frequente gliacellen in het CZS. * **Morfologie:** Grote, stervormige cellen met talrijke uitlopers. * **Protoplasmatische astrocyten:** Korte, brede, sterk vertakte uitlopers; voornamelijk in grijze stof. * **Fibreuze astrocyten:** Fijne, lange uitlopers; typisch in witte stof. * **Kenmerken:** Cytoplasma en uitlopers bevatten veel intermediaire filamenten van glia fibrillary acidic protein (GFAP), een specifieke marker voor astrocyten. * **Eindvoetjes:** Uitlopers hebben knopvormige verbredingen die perivasculaire eindvoetjes vormen. Deze bedekken de endotheelcellen van bloedvaten (diafragmatische en zonulae occludentes verbindingen vormen de bloed-hersenbarrière) en vormen ook de membrana limitans gliae superficialis aan de pia mater. * **Gliosis:** Bij hersenletsels delen astrocyten en vormen littekens. ##### 2.1.1.3 Ependymcellen * **Functie:** Bekleden de ventrikels van de hersenen en het centrale kanaal van het ruggenmerg. Sommige hebben trilharen (cilia) voor de beweging van hersenvocht (CSV) en microvilli voor absorptie. * **Morfologie:** Cuboïdale tot columnaire cellen, verbonden door apicale tight junctions. Ze hebben basale uitlopers die vermengen met de neuropil. Ze vormen de plexus choroideus, die CSV produceert. ##### 2.1.1.4 Microgliacellen * **Functie:** Fungeren als macrofagen in het CZS, fagocyteren vreemd materiaal en celresten, en spelen een rol in het immuunsysteem door het secreteren van cytokines en het presenteren van antigenen. * **Oorsprong:** Mesodermale cellen (afkomstig van beenmerg). * **Morfologie:** Kleine cellen met korte, onregelmatige uitlopers (moeilijk zichtbaar zonder specifieke kleuring). Bevatten veel lysosomen. * **Activatie:** Migreren door het CZS en worden geactiveerd door weefselschade of micro-organismen, waarbij ze hun uitlopers verliezen en zich delen. #### 2.1.2 Gliacellen in het perifere zenuwstelsel (PZS) ##### 2.1.2.1 Schwann-cellen * **Functie:** Vormen de myelineschede rond axonen in het PZS en omgeven ook niet-gemyeliniseerde axonen. * **Morfologie:** Vormen een continue huls rond de axonen. * **Gemyeliniseerde vezels:** Eén Schwann-cel omgeeft een deel van één dik axon. De celkern en het cytoplasma bevinden zich aan de buitenkant van de myelineschede. Een continue basaal membraan omgeeft de Schwann-cel. * **Niet-gemyeliniseerde vezels:** Eén Schwann-cel omgeeft meerdere dunne axonen. * **Myelinisatie proces:** Begint met de omhulling van het axon door een Schwann-cel. Vervolgens windt de cel zich spiraalvormig rond het axon, waarbij de celmembranen fuseren en het cytoplasma tussen de lagen verdwijnt. Dit leidt tot compactie en de vorming van dikke (major dense lines) en dunne (intraperiodische lijnen) proteïnelagen. * **Niet-gemyeliniseerde axonen:** Meerdere dunne axonen worden ingesloten door het cytoplasma van één Schwann-cel. ##### 2.1.2.2 Satellietcellen * **Functie:** Omringen de cellichamen (perikarya) van neuronen in de ganglia (zenuwknopen). * **Locatie:** In ganglia van het PZS. * **Morfologie:** Kleine gliale cellen die de perikarya omringen. Ze vormen een beschermende laag en reguleren de micro-omgeving van de neuronale cellichamen. ### 2.2 Myelinisatie Myelinisatie is het proces van het vormen van een isolerende myelineschede rond axonen, wat de snelheid van zenuwimpulsgeleiding drastisch verhoogt. #### 2.2.1 Myelinisatie in het perifere zenuwstelsel (PZS) * **Gemyeliniseerde zenuwvezels:** * **Structuur:** Een axon wordt omgeven door een myelineschede gevormd door meerdere Schwann-cellen die lineair langs het axon zijn gerangschikt. * **Onderbrekingen:** De myelineschede is niet continu; er zijn inkepingen genaamd **knopen van Ranvier** waar de myelinehuls onderbroken is. Deze knopen worden gevormd door de interdigiterende uitlopers van aangrenzende Schwann-cellen. * **Internodium:** Het segment tussen twee knopen van Ranvier wordt een internodium genoemd. * **Functie van knopen:** Essentieel voor **saltatorische geleiding**, waarbij de zenuwimpuls "springt" van knoop tot knoop, wat de geleidingssnelheid verhoogt. Hier is het axon blootgesteld aan de interstitiële vloeistof. * **Incisura van Schmidt-Lanterman:** Dit zijn tijdelijke onregelmatigheden in de compactie van de myelineschede, waarlangs ionen kunnen worden getransporteerd. * **Niet-gemyeliniseerde zenuwvezels:** * **Structuur:** Meerdere dunne axonen worden omgeven door het cytoplasma van één Schwann-cel. * **Geleiding:** De geleiding is trager omdat het proces niet saltatoir is. Er zijn geen knopen van Ranvier. #### 2.2.2 Myelinisatie in het centrale zenuwstelsel (CZS) * **Oligodendrocyten:** Vormen de myelineschedes. Eén oligodendrocyt kan meerdere axonen myeliniseren. * **Structuur:** De myelineschedes zijn ook onderbroken door knopen van Ranvier. * **Niet-gemyeliniseerde axonen:** In het CZS zijn deze axonen vaak volledig naakt, zonder de omhullende Schwann-cel die in het PZS aanwezig is. Ze hebben geen contact met oligodendrocyten. ### 2.3 Bindweefselhulzen van het PZS Perifere zenuwen zijn georganiseerd in zenuwbundels (fasciculi) en zenuwen. Deze zijn omgeven door bindweefselhulzen: * **Endoneurium:** Een dun bindweefsellagje dat individuele zenuwvezels scheidt. Bevat fijne collageenvezels, fibroblasten en capillairen. Vormt de bloed-zenuwbarrière samen met de tight junctions van de endotheelcellen. * **Perineurium:** Omgeeft een zenuwbundel (fasciculus). Bestaat uit concentrische lagen gespecialiseerde afgeplatte perineurale cellen verbonden door tight junctions, wat ook bijdraagt aan de bloed-zenuwbarrière. * **Epineurium:** Omgeeft de hele zenuw (meerdere zenuwbundels). Bevat losmazig bindweefsel, bloedvaten (vasa nervorum) en vetweefsel. ### 2.4 Synapsen en zenuwimpulsgeleiding * **Myeline en geleidingssnelheid:** De myelineschede werkt als een elektrische isolator, waardoor de geleidingssnelheid van actiepotentialen aanzienlijk toeneemt via saltatorische geleiding bij gemyeliniseerde axonen. * **Niet-gemyeliniseerde axonen:** Geleiden langzamer omdat het actiepotentiaal zich continu langs het axonmembraan voortplant. ### 2.5 Medische toepassingen * **Syndroom van Guillain-Barré:** Een acute demyeliniserende aandoening van het PZS, vaak getriggerd door infecties, resulterend in spierzwakte. * **Multiple Sclerosis (MS):** Een auto-immune demyeliniserende aandoening van het CZS, gekenmerkt door episodes van neurologische uitval. * **Tumoren:** Gliomen (tumoren van gliacellen) kunnen ontstaan uit astrocyten (astrocytoma, glioblastoma), oligodendrocyten (oligodendroglioma) of ependymcellen (ependymoma). Tumoren van neuronen zelf zijn zeldzaam. Schwannoma's en neurofibroma's zijn tumoren van Schwann-cellen en perineurale cellen in het PZS. * **Axonregeneratie:** * **PZS:** Axonen hebben een significant regeneratief vermogen, gesteund door Schwann-cellen die neurotrofe factoren afscheiden en banden van Büngner vormen die de regenererende axon begeleiden. Walleriaanse degeneratie treedt op in het gedegeneerde distale deel. * **CZS:** Axonale regeneratie is zeer beperkt vanwege remmende factoren die door oligodendrocyten worden afgegeven en een gebrek aan ondersteunende structuren. Dit leidt tot permanente schade na letsel. * **Amputatie neuroma:** Wanordelijke proliferatie van Schwann-cellen en takjes van axonen na amputatie of ernstig zenuwletsel in het PZS. --- # Synapsen en neuronale transmissie Dit onderwerp behandelt de structuur en functie van synapsen, de mechanismen van neurotransmissie, en de verschillende typen synapsen in het zenuwstelsel. ## 3.1 Structuur van synapsen Synapsen zijn gespecialiseerde contactplaatsen waar neuronale informatie wordt overgedragen van een neuron naar een ander neuron, of naar een effectorcel zoals een spier- of kliercel. De transmissie is doorgaans unidirectioneel. Een synaps bestaat uit drie hoofdcomponenten: * **Presynaptische eindknopje (bouton terminal):** Dit is het uiteinde van het axon van het presynaptische neuron. Het bevat synaptische vesikels, kleine blaasjes gevuld met neurotransmitters. * **Synaptische spleet:** Een smalle ruimte (ongeveer 20 nanometer) die het presynaptische eindknopje scheidt van de postsynaptische cel. * **Postsynaptische celmembraan:** Het membraan van de ontvangende cel (neuron of effectorcel) dat specifieke receptoren bevat voor de neurotransmitters. Kenmerkend voor synapsen is dat zowel het pre- als het postsynaptische membraan verdikt zijn. Hier vindt de omzetting plaats van een elektrisch signaal (zenuwimpuls) naar een chemisch signaal. ## 3.2 Neuronale transmissie: het mechanisme Neuronale transmissie via chemische synapsen verloopt via een reeks stappen: 1. **Aankomst zenuwimpuls:** Een actiepotentiaal bereikt het presynaptische eindknopje. 2. **Calciuminflux:** De depolarisatie van het presynaptische membraan opent spanningsafhankelijke calciumkanalen. Hierdoor stromen calciumionen ($Ca^{2+}$) vanuit de extracellulaire ruimte het presynaptische eindknopje binnen. 3. **Vrijlating neurotransmitter:** De toename van intracellulaire $Ca^{2+}$ concentratie induceert de fusie van synaptische vesikels met het presynaptische membraan, waardoor neurotransmitters (NT) via exocytose in de synaptische spleet worden vrijgegeven. 4. **Diffusie en binding:** Neurotransmitters diffunderen door de synaptische spleet en binden aan specifieke receptoren op het postsynaptische membraan. 5. **Postsynaptische potentiaalverandering:** De binding van neurotransmitters aan receptoren leidt tot een verandering in de membraanpotentiaal van de postsynaptische cel. Dit kan een excitatoire postsynaptische potentiaal (EPSP) zijn (depolarisatie) of een inhibitoire postsynaptische potentiaal (IPSP) (hyperpolarisatie). 6. **Signaaloverdracht:** De informatie wordt effectief overgedragen naar de postsynaptische cel. > **Tip:** Neurotransmitters zijn meestal kleine moleculen die zich binden aan specifieke receptoren. Deze binding kan direct ionenkanalen openen of sluiten, of indirect via second-messenger-cascades leiden tot intracellulaire veranderingen. ### 3.2.1 Neurotransmitters en receptoren Neurotransmitters zijn chemische boodschappers die door neuronen worden vrijgegeven om informatie over te dragen. De effecten van een neurotransmitter zijn afhankelijk van de receptor waarop het bindt. Receptoren op het postsynaptische membraan kunnen verschillende effecten hebben: * **Opening of sluiting van ionenkanalen:** Dit leidt tot directe veranderingen in de ionenpermeabiliteit van het membraan en dus in de membraanpotentiaal (ionotropische receptoren). * **Initiëren van second-messenger-cascades:** Dit leidt tot indirecte en vaak langdurigere effecten in de postsynaptische cel (metabotrope receptoren). ### 3.2.2 Afbraak van neurotransmitters Na het uitvoeren van hun functie moeten neurotransmitters uit de synaptische spleet worden verwijderd om continue stimulatie te voorkomen. Dit gebeurt op verschillende manieren: * **Enzymatische afbraak:** Sommige neurotransmitters worden afgebroken door specifieke enzymen in de synaptische spleet. Een belangrijk voorbeeld is de afbraak van acetylcholine door acetylcholinesterase. * **Heropname:** Neurotransmitters kunnen worden teruggetransporteerd in het presynaptische neuron of worden opgenomen door naburige gliacellen. ## 3.3 Typen synapsen Synapsen kunnen worden ingedeeld op basis van de cellen die ze met elkaar verbinden: ### 3.3.1 Interneurale synapsen Dit zijn synapsen die twee neuronen met elkaar verbinden. Ze zijn essentieel voor de verwerking van informatie binnen het centrale zenuwstelsel. Er zijn verschillende subtypes: * **Axodendritische synapsen:** Synapsen tussen een axon en een dendriet. Dit is het meest voorkomende type. Dendritische spines (gemmulae) op dendrieten spelen een belangrijke rol bij plasticiteit en leren. * **Axosomatische synapsen:** Synapsen tussen een axon en het cellichaam (soma) van een neuron. * **Axo-axonale synapsen:** Synapsen tussen de axonen van twee neuronen. Deze kunnen de vrijlating van neurotransmitters bij andere synapsen moduleren. ### 3.3.2 Neuro-effectorsynapsen Dit zijn synapsen tussen een neuron en een effectorcel. * **Myoneuriale synaps (neuromusculaire junctie):** De synaps tussen een motorisch neuron en een spiervezel. Bij dwarsgestreepte spiervezels is dit een speciaal geval dat bekend staat als de motorische eindplaat. Hier vertakken motorische zenuwvezels zich en vormen ze contact met meerdere spiervezels. De sarcolemma van de spiervezel vormt diepe instulpingen (secundaire synaptische spleten) om het contactoppervlak en het aantal receptoren te vergroten. Acetylcholine (ACh) is de belangrijkste neurotransmitter hier. De afbraak van ACh door acetylcholinesterase is cruciaal voor spierontspanning. > **Voorbeeld:** De motorische eindplaat is een efficiënte neuro-effectorsynaps die zorgt voor de snelle en precieze contractie van willekeurige spieren. * **Neuroglandulaire synaps:** De synaps tussen een neuron en een kliercel, waarbij de neuronale activiteit de kliersecretie reguleert. ### 3.3.3 Neuroreceptoren Dit zijn gespecialiseerde zenuwuiteinden of sensorische organen die gevoelig zijn voor specifieke stimuli (bv. mechanische druk, temperatuur, chemische stoffen). Ze zetten deze stimuli om in zenuwimpulsen die vervolgens naar het centrale zenuwstelsel worden geleid. ## 3.4 Synaptische transmissie in het autonome zenuwstelsel De innervatie van glad spierweefsel en klieren door het autonome zenuwstelsel (sympathisch en parasympathisch) wijkt af van de typische motorische eindplaat: * **Varicositeiten:** Innervende axonen hebben geen eindknopjes, maar varicositeiten – verdikkingen langs het axon die synaptische vesikels bevatten. * **Minder gespecialiseerd postsynaptisch membraan:** Het membraan van de gladde spiercel of kliercel is niet zo gespecialiseerd als bij dwarsgestreepte spieren. * **Gap junctions:** Gladde spiercellen zijn vaak verbonden door gap junctions, waardoor de prikkel zich snel kan verspreiden van cel tot cel. * **Neurotransmitters:** Acetylcholine en noradrenaline zijn belangrijke neurotransmitters in het autonome zenuwstelsel. ## 3.5 Axonregeneratie Gedifferentieerde neuronen kunnen zich normaal gesproken niet delen. Schade aan neuronen kan daardoor leiden tot permanent functieverlies. * **Centraal Zenuwstelsel (CZS):** Axonregeneratie in het CZS is zeer beperkt. Oligodendrocyten, de myelinisatie cellen in het CZS, scheiden remmende factoren af die axonale groei tegengaan. Hoewel er in bepaalde hersengebieden neurogenese plaatsvindt (aanmaak van nieuwe neuronen), is dit onvoldoende voor herstel na schade. * **Perifeer Zenuwstelsel (PZS):** Axonen in het PZS hebben een significant groter regeneratief vermogen. Na schade treedt Walleriaanse degeneratie op waarbij het distale deel van het axon afsterft. Schwann-cellen spelen hierbij een cruciale rol: zij desintegreren de myelineschede, ruimen het celrestmateriaal op en vormen proliferaatjes (banden van Büngner) die als gids dienen voor het regenererende proximale axon. Schwann-cellen scheiden ook neurotrofe factoren af die axonale groei stimuleren. De snelheid van regeneratie is vergelijkbaar met die van traag axonaal transport (ongeveer 1 millimeter per dag). > **Tip:** Het verschil in regeneratief vermogen tussen CZS en PZS wordt toegeschreven aan de verschillende soorten gliacellen en de chemische omgeving. Schwann-cellen in het PZS bevorderen regeneratie, terwijl oligodendrocyten in het CZS dit remmen. ### 3.5.1 Veranderingen na axonbeschadiging * **Chromatolyse:** Na axonbeschadiging ondergaat het cellichaam van het neuron (perikaryon) veranderingen, waaronder zwelling en verlies van Nissl-substantie (chromatolyse). De kern kan excentrisch komen te liggen. Tijdens succesvolle regeneratie keert de Nissl-substantie terug en verdwijnt de zwelling. * **Amputatieneuroom:** Bij grote breuken in perifere zenuwen, waarbij de Schwann-cellen het defect niet kunnen overbruggen, kan een wanordelijke proliferatie van Schwann-cellen optreden met daartussen pogingen tot axonale regeneratie. Dit vormt een amputatieneuroom of traumatisch neuroom. --- # Regeneratie van zenuwweefsel Hier is een gedetailleerd studiehandleidingonderwerp over de regeneratie van zenuwweefsel: ## 4. Regeneratie van zenuwweefsel Dit onderwerp onderzoekt de inherente capaciteit voor regeneratie van neuronen in het centrale en perifere zenuwstelsel, de complexe processen die hierbij betrokken zijn, en de diverse factoren die het succes van deze regeneratie beïnvloeden. ### 4.1 Neuronen en hun beperkte regeneratievermogen Gedifferentieerde neuronen, eenmaal gevormd, kunnen zich niet meer delen om beschadigde neuronen te vervangen. Dit komt doordat ze sterk geïntegreerd zijn in complexe netwerken met talloze verbindingen met andere neuronen. Dit beperkte vermogen betekent echter niet dat er bij volwassenen geen nieuwe neuronen meer worden aangemaakt. * **Neurogenese bij volwassenen:** In specifieke regio's van de hersenen, zoals de granulaire cellaag van de bulbus olfactorius en de gyrus dentatus van de hippocampus, worden continu nieuwe neuronen gegenereerd. Ook olfactorische cellen in het olfactorisch epitheel worden periodiek vervangen. * **Neurale stamcellen:** Er is bewijs voor het bestaan van neurale stamcellen in bepaalde gebieden, die een rol kunnen spelen bij regeneratie en functioneel herstel in het centrale zenuwstelsel (CZS). De precieze mechanismen en het volledige potentieel van deze cellen voor herstel na beschadiging worden nog intensief onderzocht, maar het huidige begrip suggereert dat neurogenese bij volwassenen onvoldoende is voor significant weefselherstel na letsel. ### 4.2 Axonregeneratie in het perifere zenuwstelsel (PZS) In tegenstelling tot het CZS, vertonen axonen in het PZS een aanzienlijk groter regeneratief vermogen, waarbij volledige regeneratie vaak mogelijk is. #### 4.2.1 Proces van axonregeneratie in het PZS Na beschadiging van een axon in het PZS treedt er een reeks gebeurtenissen op: 1. **Walleriaanse degeneratie:** Het distale deel van het beschadigde axon, dat losgekoppeld is van het cellichaam, ondergaat degeneratie. Dit omvat ook de desintegratie van de myelineschede rond het gedegenereerde axon. Het afgebroken materiaal wordt opgeruimd door macrofagen. 2. **Veranderingen in het cellichaam:** Het cellichaam van het getroffen neuron ondergaat veranderingen, waaronder zwelling en verlies van Nisslsubstantie (chromatolyse). De kern komt excentrisch te liggen. Bij succesvolle regeneratie nemen de Nisslsubstantie en de zwelling van het cellichaam weer af. 3. **Bevordering door Schwann-cellen:** De Schwann-cellen zelf sterven niet af na axonbeschadiging. Ze prolifereren en vormen structuren genaamd 'banden van Büngner' binnen het perineurium. Deze banden dienen als gidsen voor de regenererende axonen. 4. **Regeneratie van het axon:** Na enkele weken beginnen de axonen langzaam te regenereren. De groeisnelheid is ongeveer gelijk aan die van het trage axonale transport, circa $1 \text{ mm}$ per dag. 5. **Functioneel herstel:** Na enkele maanden kan succesvolle regeneratie leiden tot het herstel van functionele connecties met de doelwitweefsels, zoals dwarsgestreepte spiervezels. De spiervezels zelf herstellen ook grotendeels. #### 4.2.2 Factoren die axonregeneratie in het PZS beïnvloeden * **Neurotrofe factoren:** Schwann-cellen produceren neurotrofe factoren die de axonale groei stimuleren. Dit is een cruciaal verschil met het CZS. * **Omgevingsfactoren:** De omgeving in het PZS is gunstiger voor regeneratie dan in het CZS. * **Afstand van beschadiging:** Bij amputaties of grote onderbrekingen van zenuwvezels kan de proliferatie van Schwann-cellen het defect niet overbruggen, wat leidt tot de vorming van amputatieneuromen (traumatische neuromen). Dit zijn wanordelijke proliferaties van Schwann-cellen met pogingen tot regeneratie van axonale takjes ertussen. ### 4.3 Afwezigheid van axonregeneratie in het centrale zenuwstelsel (CZS) In tegenstelling tot het PZS, is axonregeneratie in het CZS sterk beperkt, zo niet afwezig. #### 4.3.1 Factoren die axonregeneratie in het CZS belemmeren * **Oligodendrocyten:** Oligodendrocyten, de myeline-vormende cellen in het CZS, scheiden factoren vrij die axonale groei remmen. Dit staat in contrast met de stimulerende rol van Schwann-cellen in het PZS. * **Gliose:** Na hersenletsel kunnen astrocyten delen en littekenweefsel vormen (gliosis), wat een fysieke en chemische barrière kan vormen voor regeneratie. * **Ontbreken van regeneratieve micro-omgeving:** De algemene micro-omgeving in het CZS ondersteunt axonale groei niet op dezelfde manier als in het PZS. > **Tip:** Het begrijpen van de verschillen in regeneratief vermogen tussen het PZS en CZS is essentieel voor het ontwikkelen van therapeutische strategieën voor zenuwletsel. Momenteel ligt de focus van onderzoek op het namaken van de gunstige omgevingsfactoren van het PZS in het CZS. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Neuronen | Functionele eenheden van het centrale en perifere zenuwstelsel, ook wel zenuwcellen genoemd, die gespecialiseerd zijn in het opnemen, omvormen en overdragen van zenuwimpulsen. | | Gliacellen (steuncellen) | Cellen die het zenuwweefsel ondersteunen en beschermen, en ook zelf een functionele rol vervullen; ze zijn talrijker dan neuronen in de hersenen. | | Cellichaam (perikaryon of soma) | Het deel van een neuron dat de kern en het omringende cytoplasma bevat, waar de meeste cellulaire processen plaatsvinden. | | Dendrieten | Vertakte uitlopers van een neuron die prikkels van andere neuronen ontvangen, meestal bij synapsen, en die dunner worden bij elke vertakking. | | Axon | Een lange, cilindrische uitloper van een neuron die zenuwimpulsen geleidt weg van het cellichaam, doorgaans naar andere neuronen of effectorcellen. | | Synaps | Een gespecialiseerde contactplaats waar zenuwimpulsen worden doorgegeven van het ene neuron naar het andere, of naar een effectorcel, via chemische of elektrische signalen. | | Myelinisatie | Het proces waarbij axonen worden omhuld door een myelineschede, gevormd door gliacellen (Schwann-cellen in het PZS, oligodendrocyten in het CZS), wat de snelheid van zenuwimpulsgeleiding aanzienlijk verhoogt. | | Oligodendrocyten | Gliacellen in het centrale zenuwstelsel die verantwoordelijk zijn voor het vormen van de myelineschede rond meerdere axonen. | | Schwann-cellen | Gliacellen in het perifere zenuwstelsel die verantwoordelijk zijn voor het vormen van de myelineschede rond één axon, of die meerdere niet-gemyeliniseerde axonen omhullen. | | Knopen van Ranvier | Periodieke onderbrekingen in de myelineschede langs een axon, waar het axon meer direct contact heeft met het interstitiële vocht en essentieel zijn voor saltatoire geleiding. | | Saltatoire geleiding | De snelle vorm van zenuwimpulsgeleiding die optreedt in gemyeliniseerde axonen, waarbij de impuls "springt" van de ene knoop van Ranvier naar de volgende. | | Neurotransmitter | Een chemische boodschapper die wordt vrijgegeven vanuit een presynaptisch neuron, door de synaptische spleet diffundeert en bindt aan receptoren op de postsynaptische cel om een effect te veroorzaken. | | Bloed-hersenbarrière (Blood-Brain Barrier) | Een fysiologische barrière die de hersenen beschermt tegen schadelijke stoffen in het bloed, gevormd door nauw verbonden endotheelcellen van de hersencapillairen, ondersteund door astrocyten. | | Walleriaanse degeneratie | Het proces van afbraak en opruiming van het distale deel van een beschadigd axon en zijn myelineschede. | | Nissl-substantie | Granulaire aggregaten van ruw endoplasmatisch reticulum (RER) en vrije ribosomen in het cytoplasma van neuronen, betrokken bij proteïnesynthese, vooral prominent in het cellichaam. | | Astrocyten | Stervormige gliacellen in het CZS met talrijke uitlopers die diverse functies vervullen, waaronder het reguleren van de extracellulaire ionenconcentratie, transport van voedingsstoffen, en de vorming van de bloed-hersenbarrière. |