Volgens een studie hebben ALS-patiënten een aangetaste connectiviteit in bepaalde hersengebieden

Amyotrofische laterale sclerose (ALS) wordt gekenmerkt door specifieke veranderingen van de hersenactiviteit en -connectiviteit, die verband houden met motorische en cognitieve symptomen. Tot dat besluit kwam een internationaal onderzoeksteam.

De onderzoekers suggereren dan ook dat het meten van de schade aan de motorische en cognitieve netwerken een nieuwe ALS-biomerker kan zijn om het ziekteverloop te evalueren in klinische onderzoeken.

Deze bevindingen staan vermeld in hun studie ‘Patterned functional network disruption in amyotrophic lateral sclerosis’ (‘Patronen van verstoring van het functionele netwerk bij amyotrofische laterale sclerose’), die verscheen in het tijdschrift Human Brain Mapping.

ALS staat bekend om zijn motorische symptomen, maar veel patiënten kunnen last hebben van een waaier van cognitieve en gedragsstoornissen die een impact kunnen hebben op de uitvoerende domeinen, de sociale cognitie, het taalvermogen en het geheugen.

Studies hebben gesuggereerd dat hersengebieden die de bewegingen sturen sterker aangetast zijn bij ALS. Analyses van patronen van elektrische golven in de hersenen hebben persistente veranderingen onthuld in de connectiviteit van zenuwcellen. Dit kan verband houden met aan ALS gerelateerde hersenstructurele degeneratie.

In de nieuwe studie wilden onderzoekers uit Canada, de VS en Europa de kenmerken van hersenconnectiviteit bij ALS-patiënten en de impact ervan op met de ziekte gerelateerde verschijnselen onderzoeken.

Voor de studie werden 74 ALS-patiënten en 47 gezonde vrijwilligers van vergelijkbare leeftijd gerekruteerd in de Nationale ALS-kliniek in Beaumont Hospital, in Dublin. Hun hersenactiviteit werd gemeten via non-invasieve elektro-encefalografie (EEG).

De onderzoekers evalueerden de spectrale kracht (die het potentieel van elektrische signalen meet) en twee conceptueel verschillende maatstaven van celconnectiviteit — die de normale patronen van comodulatie en synchronie reflecteren — terwijl de deelnemers zich in rusttoestand bevonden (hersenactiviteit zonder simulatie).

Met behulp van deze veelomvattende analysebenadering kwam het team tot de bevinding dat ALS-patiënten in vergelijking met gezonde vrijwilligers significante wijdverspreide veranderingen in de golfpatronen van hersenactiviteit vertoonden. Verschillende frequentiegolven vertoonden aangetaste responsen in verschillende hersengebieden en dit duidt op een gewijzigde connectiviteit tussen welbepaalde hersengebieden.

“De nieuwe bevindingen hebben abnormaliteiten in de werking van het hersennetwerk geïdentificeerd die voorheen niet werd herkend. Dit brengt ons tot een beter begrip van de specifieke hersennetwerken die disfunctioneler worden naarmate de ziekte vordert”, zegt Stefan Dukic, hoofdauteur van de studie, in een persbericht.

Een van de connectiviteitsnetwerken die het meest aangetast bleken, was het frontopariëtaal netwerk, dat belangrijk is voor het succesvol samenstellen van nieuwe geheugenvelden. Bovendien bleek de degeneratie van zenuwcellen in frontale en temporale hersengebieden verband te houden met taalstoornissen.

Verdere analyses aan de hand van functionele en structurele maatstaven, waaronder magnetische resonantie-imagingscans (MRI) van de hersenen, onthulden dat de EEG-veranderingen in de zenuwcelconnectiviteit verband hielden met wijzigingen van zowel cognitieve als motorische domeinen, zoals vastgesteld door Gereviseerde ALS Functionele Meetschaal (ALSFRS-R).

Hoewel de EEG-resultaten konden helpen ALS-patiënten te identificeren, bleken ze niet in staat patiënten te herkennen volgens ALS-subtypes.
Alles bij elkaar tonen de resultaten dat “neuro-elektrischesignaalanalyse belangrijke veranderingen die zich voordoen bij functionele netwerken bij ALS kan vastleggen en kwantificeren”, zo stellen de onderzoekers.

“De door ons geobserveerde wijzigingen qua functionele connectiviteit correleren met structurele degeneratie, en functionele motorische en cognitieve metingen”, zo schrijven ze.
Op basis van deze bevindingen gelooft het team dat “kwantitatieve EEG, een non-invasieve en goedkope technologie”, in toekomstige klinische studies kan dienstdoen als “een robuust gegevensgestuurd instrument voor het meten van netwerkstoornissen bij ALS”.

“Er is dringend nood aan nieuwe behandelingen die het ziekteverloop kunnen vertragen en de ontwikkeling van nieuwe biomerkers die nieuwe subgroepen van patiënten kunnen helpen te identificeren is een erg belangrijke onbevredigde behoefte”, zegt Orla Hardiman, MD, professor Neurologie aan het Trinity College Dublin en coauteur van de studie.

Vertaling: Bart De Becker

Bron: ALS News Today