Een ontdekking van MIT-wetenschappers laat zien dat er meer schuilgaat achter het positieve effect van beweging dan we dachten. Niet alleen chemische stoffen, maar ook de fysieke beweging zelf zorgt ervoor dat zenuwen beter groeien.
Iedereen weet dat regelmatig bewegen goed is voor ons lichaam. Maar hoe diep in onze cellen die positieve effecten van beweging reiken, is nog niet volledig bekend. Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben nu een fascinerend mechanisme blootgelegd: onze spieren ‘praten’ rechtstreeks met onze zenuwen, en dat op twee verrassende manieren. “We denken altijd dat zenuwen spieren aansturen, maar we denken niet dat spieren tegen zenuwen praten”, zegt Ritu Raman, mede-auteur van de nieuwe studie, die in het vakblad Advanced Healthcare Materials werd gepubliceerd.
Biochemische soep
De ene manier waarop spieren met zenuwen communiceren, is via chemische boodschappers. Wanneer we onze spieren gebruiken tijdens lichaamsbeweging, produceren deze spiercellen allerlei stoffen genaamd ‘myokines’. Deze myokines bevatten groeifactoren, eiwitten en RNA-moleculen die gunstig kunnen zijn voor andere cellen in het lichaam, zoals zenuwen. “Ik zou myokinen zien als een biochemische soep die spieren afscheiden, waarvan sommige goed kunnen zijn voor zenuwen en andere niets met zenuwen te maken hebben”, zegt Raman. “Spieren scheiden vrijwel altijd myokines af, maar als je ze traint, maken ze er meer.” De onderzoekers ontdekten echter dat er nog een tweede manier is waarop spieren met zenuwen communiceren tijdens beweging. Want naast die chemische signalen, worden zenuwen tijdens het sporten ook voortdurend fysiek heen en weer bewogen door de samentrekkende en ontspannende spierbewegingen.
Fysieke stimulatie werkt ook
Om de impact van deze twee communicatietechnieken te onderzoeken, bedachten de wetenschappers twee experimenten. Ze kweekten zenuwcellen en lieten deze cellen kennismaken met het ‘spiersignalen-soepje’. Daarnaast stimuleerden ze de cellen ook rechtstreeks met behulp van magneten. Door de zenuwcellen op regelmatige basis te laten schudden, imiteerden ze de fysieke bewegingen die zenuwen ondergaan tijdens spierbewegingen.
De resultaten waren opzienbarend. Zowel de blootstelling aan de chemische spiersignalen als de fysieke stimulatie zorgden ervoor dat de zenuwcellen enorm gingen groeien – maar liefst vier keer sneller dan normale zenuwcellen. Genetische analyses toonden bovendien aan dat de zenuwen niet alleen sneller groeiden, maar ook rijper en volwassener werden in hun functioneren. “Ze groeien veel verder en sneller en het effect is vrij onmiddellijk”, merkt Raman op. “We zagen dat veel van de genen die in de door inspanning gestimuleerde neuronen werden verhoogd, niet alleen gerelateerd waren aan neurongroei, maar ook aan neuronrijping, hoe goed ze praten met spieren en andere zenuwen en hoe volgroeid de axonen zijn.”
Veelbelovend voor zenuwpatiënten
Deze ontdekking dat spieren op twee manieren ‘praten’ met zenuwen, kan verstrekkende gevolgen hebben. Het biedt nieuwe perspectieven voor de behandeling van aandoeningen waarbij zenuwen beschadigd of aangetast zijn, zoals bij ALS of zenuwletsel. “Nu we weten dat deze spier-zenuw overspraak bestaat, kan het nuttig zijn voor de behandeling van zaken als zenuwletsel, waarbij de communicatie tussen zenuw en spier is verbroken”, zegt Raman. “Als we de spier stimuleren, kunnen we misschien de zenuw stimuleren om te genezen en de mobiliteit herstellen van mensen die deze hebben verloren door traumatisch letsel of neurodegeneratieve ziekten.”
Hoewel de studie veelbelovend is, is er nog vervolgonderzoek nodig. De volgende stap die de auteurs van de studie willen nemen, is om te bestuderen hoe beschadigde zenuwen genezen kunnen worden door gerichte spierstimulatie. “Dit is slechts onze eerste stap in de richting van het begrijpen en beheersen van lichaamsbeweging als medicijn”, concludeert Raman.
