Veelbelovende instrumenten voor de diagnose en prognose van de aanvang en het verloop van ALS

Amyotrofische laterale sclerose is een motorneuronenziekte met een snel verloop en is meestal fataal binnen de 5 jaar na de prognose. Zowat 10% van de ALS-gevallen is van familiale oorsprong en wordt veroorzaakt door ~20 genen. De overige vormen van ALS zijn sporadisch. Momenteel bestaan er geen effectieve behandelingen voor ALS. Tot de cruciale onbevredigde klinische behoeften aangaande ALS behoren ook het gebrek aan instrumenten die de aanvang en het verloop van ALS voorspellen en het gebrek aan mechanismen die aan de oorsprong liggen van verschillende vormen van ALS en aan de basis kunnen liggen van geneesmiddelen.

Steeds meer bewijsmateriaal wijst erop dat het verkeer van selectieve eiwitten tussen de kern en de cytosolische compartimenten van motorneuronen bij verscheidene vormen van ALS wordt verstoord, met gevolgen die gradueel verschillen. Daartoe behoort de klaarblijkelijke en toxische opstapeling van eiwitten die schadelijk is voor motorneuronen die een heel leven moeten meegaan. Een team van onderzoekers aan het Duke University Medical Center geleid door dr. Paulo Ferreira en medewerkers van de Cleveland Clinic hebben een genetisch gewijzigd muizenmodel ontwikkeld en onderzocht met als kenmerk de dysregulatie van het nucleocytoplasmisch transport. Deze muizen kregen last van snel vorderende motorische kenmerken die op ALS lijken. Net zoals ALS-patiënten raken de muizen verlamd aan de ledematen en bezwijken ze aan ademhalingsfalen.

Onderzoek dat werd geleid door deze onderzoekers, dat online werd geplaatst in Cellular and Molecular Life Sciences door Springer Nature en dat steun kreeg van de National Institutes of Health heeft nu aangetoond dat muizen met gestoord nucleocytoplasmisch transport in de spinale motorneuronen en de ganglionneuronen van het netvlies vroege en functionele tekortkomingen ontwikkelen van de visuele transmissie van het netvlies naar de hersenen. Deze visuele tekortkomingen ontwikkelden zich nog voor er zich motorische symptomen voordeden. Ganglionneuronen van het netvlies zijn gespecialiseerde cellen in het netvlies, dat een neuronaal weefsel is dat de achterste zijde en de binnenzijde van het oog bekleedt. Via hun lange uitsteeksels (axonen) brengen de ganglionneuronen een complex samenstel van visuele stimuli naar de hersenen over. Deze stimuli worden opgevangen door een netwerk van sensorische neuronen in het netvlies. Muizen met dysregulatie van het nucleocytoplasmisch transport in de ganglionneuronen van het netvlies hebben ook te kampen met verdunnende (degenererende) axonen die zich uitstrekken naar de hersenen.

De studie die werd geleid door deze onderzoekers kwam ook tot de bevinding de ganglionneuronen van het netvlies unieke moleculaire en cellulaire signaturen ontwikkelden, afgezien van functionele en morfologische abnormaliteiten die ze delen met motorneuronen. Deze 'voetafdrukresponsen' verschilden grotendeels van diegene die eerder werden ontdekt bij motorneuronen. Een typisch kenmerk van de dysregulatie van nucleocytoplasmisch transport in ganglionneuronen van het netvlies was de stimulering van een reeks responsen van bewakingscellen van het immuunsysteem van het centrale zenuwstelsel - de microglia -, die zorgen voor neuro-inflammatie. Wanneer Neuro-inflammatie uit de hand loopt, leidt dat naar men denkt tot een grotere mate van neuronale disfunctie en degeneratie.

Het werk van de onderzoekers aan de Duke University en de Cleveland Clinic wijst er echter op dat neuro-inflammatie en abnormaliteiten in de ganglionneuronen van het netvlies kunnen worden geëxploreerd als instrumenten voor de diagnose en prognose van de aanvang en het verloop van motorneuronenziektes zoals ALS. Het is zelfs zo dat hun bevindingen stoelen op zowat gelijktijdige studies die erop wezen dat ALS-patiënten abnormaliteiten vertonen in de visuele transmissie naar de hersenen. Een oud spreekwoord stelt dat de ogen het venster tot de ziel zijn. Nu echter onthult de studie van onderzoekers van de Duke University en de Cleveland Clinic dat de ogen ook dienst kunnen doen als een krachtig voorspellend instrument voor neurologische ziektes die storingen in het nucleocytoplasmisch transport vertonen. Tussen haakjes, dit soort storingen blijft niet beperkt tot ALS, maar doet zich ook voor bij andere ziektes, zoals Huntington en Alzheimer.

Vertaling: Bart De Becker

Bron: News-Medical.Net