arborisatiedifferentiatie

Arborisatiedifferentiatie is een term uit de neurobiologie die verwijst naar het proces waarbij neurale cellen tijdens ontwikkeling hun dendritische en (in some gevallen) axonale arbors verder uitgroeien en specialiseren. Dit leidt tot complex vertakte netwerken die essentieel zijn voor synaptische connectiviteit en informatieverwerking in de hersenen.

Tijdens embryonale en vroege postnatale ontwikkeling ondergaan neuronen een gefaseerde verandering: initiële uitgroei van uitlopers, gevolgd door vertakking, arborisatie en uiteindelijk synaptische vorming en synaptische pruning. Deze stap-voor-stapontwikkeling wordt beïnvloed door intrinsieke genetische programma’s en door extrinsieke signalen uit de omgeving, zoals interacties met gliale cellen, extracellulaire matrix en doelwitorganen.

Mechanismen die arborisatie sturen, omvatten reorganisatie van het cytoskelet, met name actine en microtubuli, en activiteit van signaalroutes zoals de Rho GTPases (Rac1, Cdc42, RhoA) die polarisatie en vertakking reguleren. Exogene factoren zoals groeifactoren en signaalmoleculen spelen een sleutelrol: neurotrofinen zoals BDNF en NGF, evenals begeleidingmoleculen zoals netrines, semaphorines en ephrines, beïnvloeden de groeirichting, vertakking en synaptische specificiteit via receptoren op neuronen en omliggende cellen.

Metingen van arborisatiedifferentiatie doen vaak Sholl-analyse en gerelateerde morphometrische methoden, die het aantal vertakkingen, totale lengte en vertakkelingsdiepte kwantificeren. Verstoringen in arborisatie worden in verband gebracht met normale cognitieve ontwikkeling en plasticiteit, maar ook met neurodevelopmentale stoornissen zoals autismespectrumstoornissen en intellectuele handicaps.