ALS ziekte omvat andere cellen dan motorische neuronen

Een nieuwe studie van muizen vindt dat andere cellen dan motorneuronen een grotere rol spelen bij de ontwikkeling van de fatale degeneratieve aandoening amyotrofische laterale sclerose (ALS) dan eerst werd gedacht. Het laat zien dat de cellen die de myeline-isolatie produceren die zenuwcellen beschermt een belangrijke rol kunnen spelen. Als dit wordt bevestigd, zou dit suggereren dat ALS meer gemeen heeft met multiple scleroris (MS) dan eerder werd gedacht.
Schrijven over hun ontdekking in het online nummer van 31 maart Nature Neuroscience, suggereren de onderzoekers dat dit kan leiden tot nieuwe targets voor het vertragen of stoppen van ziekteprogressie.
Mede-auteur Jeffrey D. Rothstein, hoogleraar neurologie aan de Johns Hopkins University School of Medicine, in Baltimore, Maryland, VS, en zijn collega's vonden dat afwijkingen in een groep cellen bekend als oligodendrocyten een diepgaand effect lijken te hebben op het overleven van motorische neuronen.

Oligodendrocyten ondersteunen neuronen

Bij ALS, ook wel bekend als motorneuronziekte (MND) of de ziekte van Lou Gehrig, verspillen de motorneuronen (zenuwcellen die de beweging beheersen) in de hersenen en het ruggenmerg, geleidelijk aan waardoor de persoon zijn bewegingsvermogen verliest en ook , uiteindelijk, adem.
Oligodendrocyten zijn cellen in de buurt van motorneuronen die de neuronen ondersteunen en de myeline-omhulling produceren die hen bedekt en isoleert, zodat signalen van en naar spieren snel kunnen worden verzonden, zonder kracht te verliezen.
Lange tijd dachten wetenschappers dat oligodendrocyten alleen structurele ondersteuning bieden voor de verschillende zenuwcellen die de signalen van en naar het centrale zenuwstelsel transporteren. Meer recent hebben ze echter ontdekt dat dit misschien niet het geval is, maar de exacte aard van hun grotere rol is niet duidelijk.

In een andere recente studie ontdekten Rothstein en anderen dat oligodendrocyten de neuronen voeden met essentiële voedingsstoffen die essentieel zijn voor hun overleving.

Oligodendrocyten hebben essentiële rol in de vroege stadia van ALS

In deze laatste studie onderzochten Rothstein en zijn collega's muizen die waren gefokt met een genmutatie die ALS bij de mens veroorzaakt, en sommige hebben ontdekt ingrijpende veranderingen in hun oligodendrocyten die lang vóór de symptomen van de ziekte opdoken.
Ze ontdekten dat de oligodendrocyten in de ALS-muizen met zeer hoge snelheden stierven, en nieuwe die werden gemaakt om ze te vervangen waren inferieur en werkten niet goed.
"Hoewel er nieuwe oligodendrocyten werden gevormd, faalden ze om te rijpen, resulterend in progressieve demyelinisatie", schrijven ze.
In een andere reeks experimenten keken de onderzoekers naar hersenweefselmonsters van 35 mensen die stierven aan ALS en vonden vergelijkbare veranderingen als die bij de muizen:
"Oligodendrocytdisfunctie was ook dominant in menselijke ALS, aangezien grijze materie demyelinatie en reactieve veranderingen in NG2 + cellen werden waargenomen in de motorische cortex en het ruggenmerg van ALS-patiënten, "merken ze op.
Rothstein zegt dat het misschien mogelijk is om te zoeken naar deze veranderingen bij patiënten in de vroege stadia van de ziekte en MRI-technologie te gebruiken om de progressie te volgen.

Hij en zijn collega's deden daarna nog een experiment waarbij ze muizen met een actief ALS-gen in hun motorneuronen fokten, maar het gen uitschakelden in hun oligodendrocyten.
Tot hun verbazing vertraagde deze combinatie het begin van ALS aanzienlijk. De muizen leefden ook ongeveer drie maanden langer, wat een lange tijd in hun leven is.
Deze belangrijke sets van resultaten leidden ertoe dat de onderzoekers concludeerden dat oligodendrocyten een essentiële rol spelen in de vroege stadia van ALS.

Schade aan oligodendrocyten Mogelijke marker voor ziekteprogressie

Rothstein, die ook directeur is van het John's Hopkins Medicine Brain Science Institute, zegt in een verklaring dat de bevindingen aantonen dat cellen waarvan we nooit dachten dat ze een belangrijke rol speelden bij ALS niet alleen een rol spelen, maar ook bijdragen aan de start van de ziekte.
Co-auteur Dwight E. Bergles, hoogleraar neurowetenschappen aan de Johns Hopkins, vult aan:
"De motorneuronen lijken afhankelijk te zijn van gezonde oligodendrocyten om te overleven, iets wat we eerder niet op prijs hadden gesteld."
Rothstein zegt dat als verdere studies deze bevindingen bevestigen, "misschien kunnen we op een andere manier naar ALS-patiënten gaan kijken, op zoek naar schade aan oligodendrocyten als een marker voor ziekteprogressie".

"Dit kan niet alleen leiden tot nieuwe behandelingsdoelen, maar ons ook helpen te controleren of de behandelingen die we aanbieden daadwerkelijk werken," voegt hij eraan toe.

ALS kan gemeenschappelijke grond delen met MS

De onderzoekers geloven dat deze bevindingen ook de mogelijkheid openen dat ALS meer gemeen heeft met multiple scleroris (MS), waarbij de myeline-isolatie rond neuronen wegvalt, zoals eerder werd gedacht.
Bergles zegt dat onderzoekers van MS de oligodendrocyten van dichtbij hebben bekeken. In MS kan de ziekte na verloop van tijd veranderen van de vorm van de remissie-relapsing, waarbij myeline wordt aangevallen maar vervolgens opnieuw groeit naarmate progenitorcellen nieuwe oligodendrocyten maken, naar een meer chronische vorm, waar oligodendrocyten niet langer worden geregenereerd.
MS-onderzoekers zijn op zoek naar manieren om de regeneratie van nieuwe oligodendrocyten te herstellen als een mogelijke behandelmethode.
"Het is mogelijk dat we in staat zijn om in overeenstemming te zijn met sommige van dezelfde therapieën om de progressie van ALS te vertragen," zegt Bergles.
Subsidies van het National Institutes of Health's National Institute of Neurological Disorders and Stroke, de ALS Association, P2ALS, het Robert Packard Center voor ALS Research bij Johns Hopkins en het Brain Science Institute, hebben de studie helpen betalen.
In 2012, een systematische review van 11 studies gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap Translationele geneeskunde suggereert voor het eerst dat het mogelijk kan zijn om stamceltransplantaties te gebruiken om de progressie van ALS te vertragen en de kwaliteit en levensduur van patiënten te vergroten.
Geschreven door Catharine Paddock PhD