Zenuwschade door ALS omkeerbaar dankzij nieuwe verbinding

Wetenschappers vinden een eerste verbinding om degenererende hersencellen te herstellen in een verlammingsziekte

● Nieuwe verbinding doelt op neuronen die gecontroleerde bewegingen initiëren
● Na 60 dagen behandeling zien zieke hersencellen eruit als gezonde cellen
● Meer onderzoek is nodig voordat klinische studies kunnen worden aangevat

CHICAGO en EVANSTON – Wetenschappers van de Northwestern University hebben de eerste verbinding ontdekt die de aanhoudende degeneratie stopt van de bovenste motorische neuronen. Die worden aangetast bij ALS en spelen een sleutelrol in de ziekte. ALS is een snel evoluerende en fatale neurodegeneratieve ziekte waardoor slachtoffers verlamd raken.

Bovenop ALS resulteert degeneratie van de bovenste motorische neuronen ook in andere motorische neuronenziektes zoals hereditaire spastische paraparese (HSP) en primaire laterale Sclerose (PLS).

Bij ALS sterven bewegingszenuwcellen in de hersenen (bovenste motorische neuronen) en de zenuwcellen die de spieren aansturen in het ruggenmerg (lagere motorische neuronen) af. De ziekte leidt tot snel progressieve verlamming met de dood als gevolg.

Tot nu toe is er geen geneesmiddel of behandeling voor de hersencomponent van ALS. Er is ook geen geneesmiddel voor HSP- en PLS-patiënten.

"De bovenste motorische neuronen zijn verantwoordelijk voor het initiëren en regelen van beweging. De degeneratie ervan is iets wat vroeg optreedt bij ALS. Tot nu toe was er geen optie voor behandeling om de gezondheid van de neuronen te verbeteren," zegt Hande Ozdinler, universitair hoofddocent neurologie bij de Northwestern University Feinberg School of Medicine. "We hebben de eerste verbinding gevonden die zorgt voor een verbetering van de gezondheid van de bovenste motorische neuronen die worden aangetast."

De studie zal worden gepubliceerd in het tijdschrift Clinical and Translational Medicine op 23 februari.

Ozdinler werkte samen aan het onderzoek met studie-auteur Richard B. Silverman, Patrick G. Ryan/Aon professor Chemie bij Northwestern University.

De studie werd aangevat nadat Silverman een verbinding, NU-9, ontdekte die werd ontwikkeld in zijn lab omdat de verbinding verkeerd gevouwen eiwitten in kritische cellijnen kan verminderen. De verbinding is niet schadelijk en gaat door de bloed-hersenbarrière.

De NU-9-verbinding richt zich op twee van de belangrijke factoren die de bovenste motorische neuronen aantasten bij ALS: verkeerd gevouwen eiwitten en eiwitten die samenklonteren in de cel. Eiwitten plooien op een unieke manier om te functioneren. Als ze verkeerd vouwen, worden ze schadelijk voor de neuronen. Soms klonteren eiwitten samen in de cel en veroorzaken ze een pathologie zoals in TDP-43 eiwitpathologie. Dat gebeurt in zowat 90% van alle hersenen van ALS-patiënten en is een van de meest voorkomende problemen in neurodegeneratie.

Het onderzoeksteam ging na of NU-9 de bovenste motorische neuronen, aangetast door een verhogend aantal verkeerd gevouwen eiwitten bij ALS, zou kunnen helpen herstellen. Bij muizen waren de resultaten positief. Daarna deden wetenschappers experimenten om uit te maken hoe en waarom de aangetaste bovenste motorische neuronen weer gezond werden.

Nieuwe verbinding maakt neuronen weer gezond op duurzame wijze
Na toediening van NU-9 begonnen zowel het mitochondrium (verantwoordelijk voor de energielevering van de cellen) als het endoplasmatisch reticulum (verantwoordelijk voor het aanmaken van eiwitten in de cellen) weer gezond en volledig te worden, wat zorgt voor gezondere neuronen. De bovenste motorische neuronen waren intacter, de cellichamen waren groter en de dendrieten zaten niet vol met gaten. Ze stopten zodanig met degenereren dat de aangetaste neuronen gelijkaardig werden aan controle-neuronen na 60 dagen NU-9-behandeling.

Opperbevelhebbers van beweging
"Hersenneuronen gezonder maken, is belangrijk voor ALS en andere motorische neuronenziekten," zegt Ozdinler.

De bovenste motorische neuronen zijn de ‘opperbevelhebbers’ van beweging in de hersenen. Ze dragen de input van de hersenen naar specifieke doelwitten in het ruggenmerg om gecontroleerde bewegingen te initiëren. De degeneratie van die neuronen verzwakt de verbinding van de hersenen met het ruggenmerg. Dat leidt tot verlamming bij patiënten.

De lagere motorische neuronen staan rechtstreeks in verbinding met de spieren. Ze zorgen voor spiersamentrekkingen die beweging van de spieren veroorzaken. De lagere motorische activiteit wordt dus gedeeltelijk gestuurd door de bovenste motorische neuronen.

Ozdinler en haar collega’s zullen nu meer gedetailleerde toxicologische en farmacokinetische studies voeren voordat fase 1 van het klinisch onderzoek wordt ingezet.

NVDR: dit is ook hoopvol nieuws voor PLS-patiënten

Vertaling: Valerie Vissers

Bron: EurekAlert!