Studie toont raadselachtige cel-wildgroei en sterfte in ALS modellen.

26-11-2010

Een groep van onvolgroeide cellen die permanent aanwezig zijn in de volwassen hersenen en de ruggengraat, ondergaan onverwacht enorme veranderingen in ALS, heeft een onderzoeker van het Packard Centrum aangetoond in muizen.

Een studie die op 17 november verscheen in Neuron toont dat deze cellen, NG2+ genaamd, normaal groeien en tijdens de beginjaren snel uitbreiden, en uiteindelijk omvormen in volwassen cellen van het zenuwstelsel, genaamd oligodendrocytes. Een van de taken van deze cellen, “oligos” bestaat erin te helpen bij de snelheid van overdracht van elektrische impulsen door isolatiete voorzien rond zenuwcellen.

Het team volgde het lot van NG2+ cellen in normale muizen door gebruik te maken van een nieuw systeem dat alleen NG2+ cellen van een kleur voorziet en zo nauwkeurig de plaats van deze cellen bepaalt in de verschillende stadia van hun ontwikkeling. Zij vonden dat NG2+ cellen gewoonlijk een programma van deling in stand houden in volwassen weefsel, terwijl ze zichzelf soms vervangen en op andere ogenblikken nieuwe oligos vormen.

Maar in muizen die ALS-modellen zijn, was het een heel ander verhaal, zei Packard neurowetenschapper Dwight Bergles, ook een assistent professor aan de John Hopkins University School of Medicine. (de muizen dragen een mutant van het menselijk gen SOD1, die verantwoordelijk is voor de erfelijke vorm van ALS bij sommige mensen.)

“In de modellen van de muizen die we bestudeerden lijkt het alsof NG2+ cellen in een hoge snelheids-tredmolen belanden” zegt Bergles. “Ze ondergaan explosieve deling, vervomen gemakkelijker in abnormaal-lijkende oligodendrocytes en dan sterven deze verschillende vormen van cellen zeer snel af. De remmen die normaal gesproken deze cellen in bedwang houden, schijnen verdwenen te zijn in ALS.”

“Dit suggereert dat er een belangrijke oligodendrocyte sterfte is zelfs vóór iets anders degenereert” zegt de eerste auteur van de studie, Shin Kang, ook aan de Hopkins Universiteit. “Het onderzoek identificeert dan een nieuwe en belangrijke speler in het voortschrijden van deze ziekte.”

Van speciaal belang zijn de stimulerende gegevens die de NG2+ cellen tonen als de cellen die zich het meest voortplanten in de ruggengraat van ALS muizen, en meer oligodendrocyten tellen dan bij normale muizen.

Deze noeste oligodendrocyte-voortbrengende activiteit vindt plaats in de grijze materie van het centraal zenuwstelsel, een gebied waar de massa van de voornaamste cellen in de ziekte – de motor neurons - afsterven. Dit biedt een verleidelijk, maar niet bewezen verband tussen de twee zaken, zeggen de onderzoekers. Een vorig onderzoek toont dat na een acuut trauma aan het centraal zenuwstelsel, een opstoot van korte duur in NG2+ activiteit plaatsvindt die kan helpen om de grootte van de schade te verminderen.

Of de waargenomen verandering in deze cellen in de ALS muizen beschermend is of de dood van de motor neuronen in ALS versnelt, is nog niet geweten.

Eerdere studies van culturen in laboratorium schaaltjes toonden NG2+ cellen die zich gedroegen als stamcellen met de mogelijkheid om omgezet te worden in de voornaamste cel types van het zenuwstelsel. Dit zou kunnen betekenen dat ze zouden kunnen gebruikt worden om cellen te vervangen die sterven door een kwetsuur of door een ziekte. Maar Bergles’ team zag geen bewijs dat de cellen iets anders werden dan oligodendrocyten in zowel gezonde dieren als in deze die het ALS muterend gen droegen.

“Alhoewel we vonden dat het potentieel van deze cellen beperkter is dan voordien gedacht, zou het mogelijk kunnen zijn om ze zover te krijgen dat ze een andere rol zouden aannemen”, zei Bergles. “We moeten slechts weten welke factoren hun ontwikkeling beperken in het gezonde zenuwstelsel.”

Kang voegt eraan toe: “dit werk gaat veel verder dan juist maar een negatieve bevinding bevestigen over deze raadselachtige cellen. We hebben een vraag beantwoord maar de nieuwe observatie over de wildgroei kan leiden tot een volledig nieuw begrip over ALS.

De studie werd gesteund door het Packard Center voor ALS onderzoek aan John Hopkins and zijn zusterorganisatie, P2ALS; en tevens door een toelage van de Nationale Instituten voor Gezondheid en Vereniging voor dystrofie van de spieren.

De auteurs van deze studie, buiten Bergles en Kang, zijn Jason K. Yang, en Jeffrey D. Rothstein aan John Hopkins. Rothstein leidt het Packard center voor ALS Onderzoek aan John Hopkins en is mede-beheerder van het John Hopkins Brain Science Institute. Masahiro Fykaya, Hokkaido University Graduate School of Medicine, Sapporo, Japan, werkte ook mee.

Vertaling: Rita De Bruyne

Bron: Packard Center

Share