Herhaalde stress oorzaak van weerstand tegen schade door een beroerte in het brein.

Door Michael C. Purdhy

Een aangeboren beschermende reactie, die het brein resistent maakt tegen beschadiging door een beroerte, kan veel langer duren, dan aanvankelijk gedocumenteerd, zeggen onderzoekers aan de Washington University School Of Medecine In St Louis.

Het induceerbare beschermend fenomeen, tolerantie genoemd, houdt slechts enkele dagen stand. Wetenschappers van de Washington University hebben nu de induceerbare tolerantie voor tenminste twee maanden verhoogd bij een volwassen muis. Onderzoekers zeggen dat de resultaten laten vermoeden dat deze nieuwe vorm van tolerantie, die zij bestuderen voor zijn mogelijkheid om breinschade te verminderen bij een beroerte, ook nu toepasbaar zijn op een waaier van neuro generatieve toestanden, zoals multiple sclerose, de ziekte van Alzheimer en Amyotrofische Laterale Sclerose.

De sleutel om aan de tolerantie te draaien is positieve stress op het weefsel, zonder het te beschadigen, een procedé preconditionering genaamd. Wetenschappers van de Washington University verhoogden de tolerantie met twee maanden, door de preconditionering stimulus - in dit geval blootstelling aan te lage zuurstof - te herhalen eens per twee dagen gedurende twee weken, voorafgaand aan een beroerte. De resultaten verschenen online op 17 maart in de Annals of Neurology.

“Stress heft een negatieve connotatie voor de meesten onder ons, maar de juiste aard van stress, of stress modellen, kunnen momenteel een heilzaam effect hebben op cellen en weefsels, zonder hen schade te berokkenen,” zegt Jeffrey M. Gidday, PhD, verbonden professor van celbiologie en psychologie, van neurologische chirurgie en oogheelkunde en zichtwetenschappen.” Als we kunnen ontdekken hoe deze positieve effecten door de natuur gecreëerd worden, dan kunnen wij de patiënten die een hoog risico lopen om een beroerte te ontwikkelen, vooraf behandelen en dus significant hersenschade verminderen, indien een beroerte optreedt. Wij zouden ook in staat zijn om tolerantie te gebruiken om de voortgang te vertragen van neurodegeneratieve ziektes.”

De Duitse filosoof Friedrich Nietsche heeft ooit verklaard “dat wat ons niet doodt, ons sterker maakt.” Wetenschappers hebben meer dan twee decennia besteed om de biologische geldigheid van dit axioma te onderzoeken. Positieve stress, zoals het veroorzaken van korte periodes van lage zuurstoftoediening, maken tijdelijk cellen in het brein, hart en andere weefsels van het lichaam resistenter tegen schade. Onderzoeken naar preconditionering van het hart hebben geleid naar klinische proeven, die nu lopen, om het tolerantie potentieel te evalueren om de schade bij hartaanvallen te verminderen.

Als onderzoekers beroertes veroorzaken bij muizen, waarvan de tolerantie recent werd ingebracht in het brein, dan is de schade veroorzaakt door de beroerte sterk gereduceerd.

Na een beroerte, hebben tolerante breincellen waarschijnlijk veel minder kans om apoptose te ondergaan, sterven van een vorm van over stimulatie, gekend als excitotoxiciteit of te lijden aan schade door ontsteking of chemische reactieve samenstellingen, vrije radicalen genoemd.

Gidday beschrijft pregeconditioneerde veroorzaakte tolerantie als  “de keerzijde van een muntstuk” van apoptose, als een ingebouwd zelfmoord mechanisme in behandelde cellen dat is veroorzaakt door schade aan het DNA en andere moleculen.

“In tegenstelling tot een geprogrammeerde cel doding, is dit een geprogrammeerde cel overleving”, zegt hij. “Als je een cel op de juiste manier stresseert, verandert het die genen die de cel gebruikt, door deze in een robuuste beschermende modus te brengen, waar het meer resistent is tegen alle mogelijke kwalen.

Gidday speculeert er op dat de twee maanden duur van de stresstolerantie bij muizen, die slechts twee tot drie jaar leven, zou kunnen betekenen dat een dergelijk fenomeen bij de mens tenminste zes maanden of meer zou kunnen aanhouden.

Voor klinische behandelingen, plant hij een farmaceutische agent die sommige gen activiteiten kan teweeg brengen, zoals teweeggebracht bij herhaalde lage zuurstof preconditionering. Tolerantie ontwikkelt zich niet snel genoeg om een behandeling te zijn bij een acute beroerte of voor andere onvoorzienbare ziekten, zoals barsten aneurysma of hoofd of ruggenmerg trauma. In plaats daarvan hopen Gidday en anderen aanhoudende tolerantie te zien, ingebracht bij patiënten die reeds gekend zijn voor een verhoogd risico op een beroerte en andere neurologische condities, ervan uitgaande dat deze personen reeds een belangrijke protectie hebben, vooraleer de ziekte zich manifesteert.

Gidday’s team is momenteel aan het proberen te weten te komen welke genen werden veranderd in het tolerante brein. Zij onderzoeken wegen om langdurige tolerantie op een farmacologische manier te veroorzaken. Onderzoekers zijn ook begonnen met het testen van samenwerkingen van uitgebreide tolerantiemogelijkheden om de ziekte te vertragen bij dierenmodellen met multiple sclerose of Amyotrofische Laterale Sclerose.

“Dit is een belangrijke wijziging in onze manier van denken over het voorkomen van breinbeschadiging”, zegt Gidday.“ Gedurende decennia hebben wij ons gefocust, eerder zonder succes, op het ontwikkelen van medicatie die de moleculaire baan blokkeert, waarvan wij geloven dat zij bijdraagt tot weefselschade. Maar momenteel lijken studies zoals deze te suggereren dat Moeder Natuur reeds enkele van de beste verdedigingen tegen ziekte levert. Wij hebben juist geleerd wat ze zijn en hoe ze veilig te activeren.”

Vertaling: Ghislain D'amour

Bron: ALS Independence