Ontdekking door John Hopkins wetenschappers verschaft inzicht in de uitbraak van ALS

Posted in Health, Science+Technology

Onderzoek suggereert dat de regeneratie van specifieke cellen uit het centraal zenuwstelsel een sleutelrol speelt in de eerste stadia van fatale degeneratieve ziekten.

Onderzoekers van John Hopkins stellen dat een recente ontdekking over cellen uit het centraal zenuwstelsel belofte inhoudt voor het stilleggen van de progressie van ALS.

In een studie die online beschreven werd in Nature Neuroscience, ontdekten wetenschappers dat bij muizen die gekweekt werden met een genmutatie die de oorzaak van menselijke ALS bevat, grote veranderingen optraden in cellen die de insulatie bedekking leggen op de zenuwen van het centraal zenuwstelsel lang voordat de eerste fysische symptomen van de ziekte verschijnen, die cellen heten oligodendrocyten. De oligodendrocyten bevinden zich vlakbij cellen die beweging beheren en die in zeer hoge mate afgestorven zijn en van nieuw geregenereerde cellen die in de plaats treden maar minderwaardig en ongezond zijn.

Onderzoekers geloven dat die regeneratie van inferieure cellen een fundamentele rol speelt in de eerste stadia van de ontwikkeling van de fatale degeneratieve ziekte. Zij vonden dat het onderdrukken van een gen dat ALS veroorzaakt in de oligodendrocyten de uitbraak van ALS significant vertraagt en het overleven van de muizen verlengt met meer dan 3 maanden, een lange tijd in de levensduur van een muis.  

“De abnormaliteiten in oligodendrocyten lijken een negatieve impact te hebben op het overleven van motorische neuronen”, zegt Dwight E.Bergles, een co-auteur en professor in de neurowetenschappen aan John Hopkins University School of Medicine. “De motorische neuronen lijken afhankelijk te zijn van gezonde oligodendrocyten voor overleving”, iets wat wij vroeger niet wisten.

Co-auteur Jeffrey D. Robinson, professor Neurologie aan John Hopkins en directeur van het John Hopkins Medicine Brain Science Institute voegde er aan toe: “Deze ontdekkingen leren ons dat cellen waarvan wij nooit dachten dat zij een rol speelden bij ALS niet alleen betrokken zijn, maar dat zij ook duidelijk bijdragen tot het uitbreken van de ziekte.”

 

Vertaling: ALS Liga: Dirk

Bron: The Hub - Johns Hopkins University

 
Meer cellen dan alleen motorneuronen spelen rol bij ALS

Baltimore, Maryland (VS)

  
  
Uit nieuw onderzoek met muizen is gebleken dat andere cellen dan motorneuronen een veel grotere rol spelen bij de ontwikkeling van de dodelijke degeneratieve ziekte Amyotrofische Laterale Sclerose (ALS) dan eerst werd aangenomen. Cellen die myeline produceren (de beschermende isolatielaag rond zenuwuitlopers) spelen mogelijk een essentiële rol. Als dit inderdaad wordt bevestigd, zou dit betekenen dat ALS meer gemeen heeft met multiple sclerose (MS) dan tot nu toe is gedacht.

De onderzoekers hebben hun ontdekking beschreven in de online editie van het tijdschrift Nature Neuroscience van 31 maart. Zij denken dat hun bevindingen een aanzet kunnen vormen tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen die het ziekteproces kunnen vertragen of stopzetten.

Mede-auteur Jeffrey D. Rothstein, professor neurologie aan de Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore, Maryland (VS) en zijn collega’s hebben ontdekt dat afwijkingen in een bepaalde groep cellen die bekend staan als oligodendrocyten een grote invloed hebben op de overleving van motorneuronen.
 

Oligodendrocyten ondersteunen neuronen
Bij ALS takelen de motorneuronen (zenuwcellen die de spieren aansturen) langzaam af en sterven zij uiteindelijk, waardoor de getroffen persoon steeds minder controle heeft over de lichaamsspieren en uiteindelijk ook het vermogen verliest om adem te halen.

Oligodendrocyten zijn cellen die zich in de buurt bevinden van motorneuronen en de neuronen ondersteunen door het produceren van de myelinelaag die de neuronen beschermt en isoleert, waardoor signalen van en naar de spieren snel worden verzonden zonder aan sterkte te verliezen.

Wetenschappers hebben lang gedacht dat oligodendrocyten alleen structurele ondersteuning boden aan de verschillende soorten zenuwcellen die signalen transporteren van en naar het centrale zenuwstelsel. Nu vinden zij steeds meer aanwijzingen dat oligodendrocyten een veel grotere rol spelen, maar nog niet duidelijk is wat deze grotere rol precies inhoudt.

In een ander recent onderzoek ontdekten Rothstein en anderen dat oligodendrocyten neuronen voorzien van voedingsstoffen die van essentieel belang voor hun overleving.

Oligodendrocyten spelen essentiële rol in het beginstadium van ALS
In het laatste onderzoek hebben Rothstein en zijn collega’s muizen onderzocht die beschikten over een genmutatie die bij mensen ALS veroorzaakt. Zij namen aanzienlijke veranderingen waar in de oligodendrocyten van de muizen lang voordat de symptomen van de ziekte zichtbaar werden.

Ze ontdekten dat de oligodendrocyten in de ALS-muizen in grote getale afstierven en werden vervangen door nieuwe cellen die van slechtere kwaliteit waren en niet goed functioneerden.

"Hoewel er nieuwe oligodendrocyten werden gevormd, groeiden zij niet uit tot volwassen cellen, wat resulteerde in steeds verdergaande verdwijning van myeline (demyelinatie)," zo rapporteerden de onderzoekers.

In een andere serie experimenten bestudeerden de onderzoekers hersenweefsel van 35 overleden ALS-patiënten. Hierbij vonden zij soortgelijke veranderingen als die bij de muizen:
"Ook bij deze ALS-patiënten was sprake van disfunctionerende oligodendrocyten. In de motorische cortex en het ruggenmerg leidde dit tot demyelinatie van de grijze materie en reactieve veranderingen in de NG2+ cellen," zo schrijven zij.

Rothstein opperde dat het misschien mogelijk is te onderzoeken of deze veranderingen optreden bij patiënten in een vroegtijdig stadium van de ziekte, en door middel van MRI-technologie de voortgang te volgen.

Hij en zijn collega’s hebben vervolgens een ander experiment uitgevoerd waarbij zij muizen kweekten met een actief ALS-gen in hun motorneuronen, maar dit gen uitschakelden in hun oligodendrocyten. Tot hun verbazing zagen zij dat bij deze combinatie de ziekte veel later tot uiting kwam. De muizen leefden ook zo’n drie maanden langer, wat voor deze dieren een aanzienlijk deel van hun totale levensduur is.

Uit al deze belangrijke resultaten hebben de onderzoekers geconcludeerd dat oligodendrocyten een belangrijke rol spelen in het beginstadium van ALS.

Schade aan oligodendrocyten mogelijk marker voor ziekteverloop
Rothstein, die ook directeur is van het Johns Hopkins Medicine Brain Science Institute, stelt in een verklaring dat cellen waarvan we nooit hadden gedacht dat ze een belangrijke rol speelden bij ALS niet alleen betrokken zijn bij het ontstaan van ALS maar daar zelfs aan bijdragen.

Mede-auteur Dwight E. Bergles, professor neurowetenschappen aan John Hopkins, voegt toe: "Het is gebleken dat motorneuronen voor hun overleving afhankelijk zijn van gezonde oligodendrocyten, iets wat we daarvoor niet wisten."

Als de bevindingen worden bevestigd in verder onderzoek, zo stelt Rothstein, "dan kunnen we misschien anders naar ALS en ALS-patiënten kijken, en op zoek gaan naar beschadigingen aan oligodendrocyten als aanwijzing voor de mate waarin de ziekte is gevorderd."

"Dit zou niet alleen kunnen leiden tot een nieuwe behandelmethode maar ons ook kunnen helpen om te bepalen of de behandelingen die we bieden daadwerkelijk effect hebben," zo voegt hij toe.

ALS deelt overeenkomsten met MS
De onderzoekers denken dat deze bevindingen er ook op kunnen duiden dat er een grotere overeenkomst bestaat tussen ALS en multiple sclerose (MS) dan tot nu toe is aangenomen, gegeven het feit dat bij beide aandoeningen sprake is van verdwijning van de myeline-isolatie rondom zenuwcellen.

Bergles zegt dat MS-onderzoekers heel nauwkeurig hebben gekeken naar de rol van oligodendrocyten bij MS. De ziekte kan in de loop der tijd veranderen van een afwisselend proces van verslechtering en verbetering, waarbij myeline wordt afgebroken maar vervolgens weer wordt opgebouwd wanneer stamcellen nieuwe oligodendrocyten produceren, naar een meer chronische vorm waarbij oligodendrocyten niet langer worden vervangen.

MS-onderzoekers zijn op zoek naar manieren om de regeneratie van oligodendrocyten te herstellen, als mogelijke nieuwe benadering voor behandeling van de ziekte.

"Misschien kunnen we aspecten van deze benadering ook toepassen bij ALS om daarmee het ziekteverloop te vertragen," aldus Bergles.

Het onderzoek is financieel ondersteund door het National Institute of Neurological Disorders and Stroke, de ALS Association, P2ALS, het Robert Packard Center for ALS Research at Johns Hopkins en het Brain Science Institute.

In 2012 kwam uit een systematische analyse van 11 onderzoeken die waren gepubliceerd in het tijdschrift Science Translational Medicine voor het eerst naar voren dat stamceltransplantaties het ziekteverloop bij ALS mogelijk konden vertragen, de kwaliteit van leven konden verbeteren en de overlevingsduur van patiënten konden verlengen.

 

Bron: Medical News Today