Wetenschappers vinden vroege immuuntrigger van MS

Met behulp van geavanceerde beeldvorming om de vroege stadia van zenuwbeschadiging bij muizen met MS te observeren, geloven wetenschappers in de VS dat ze een belangrijke vroege trigger voor de ziekte hebben gevonden: het lekken van een stollend eiwit door de bloed-hersenbarrière dat een immuunrespons activeert en resulteert in een toxische omgeving die zenuwcellen beschadigt. Door genetische modificatie vonden ze ook een manier om te voorkomen dat het eiwit de immuunrespons activeerde zonder het vermogen om bloed te stollen te verminderen.
Een rapport van de studie, geleid door het Gladstone Institute of Neurological Disease aan de University of California - San Francisco (UCSF), werd online gepubliceerd in Nature Communications op 27 november 2012.

Onderzoekers die net begonnen zijn met het begrijpen van oorzaken en processen van MS

Wereldwijd leven er 2 miljoen mensen met MS, een ziekte die ontstaat wanneer het immuunsysteem van het lichaam de hersenen, het ruggenmerg en de oogzenuw aanvalt. De aanval beschadigt zenuwcellen, inclusief de myeline-omhulling die ervoor zorgt dat ze signalen naar elkaar kunnen sturen via verbindingsvezels die axonen worden genoemd.
Naarmate de schade ontstaat, worden de zenuwsignalen zwakker en zwakker en bereiken ze uiteindelijk niet het andere uiteinde, waardoor tal van symptomen optreden zoals gevoelloosheid, vermoeidheid, moeite met lopen, verlamming en verlies van gezichtsvermogen.
Er zijn medicijnen die de symptomen vertragen, maar geen die de onderliggende oorzaak verwijdert, die onderzoekers nog maar net beginnen te begrijpen.
Onlangs is een nieuwe studie gerapporteerd Natuurbiotechnologie, beschrijft hoe wetenschappers nanodeeltjes gebruikten om MS te stoppen bij muizen.

Realtime beeldvorming

In dit nieuwste door UCSF geleide onderzoek heeft het team gebruikt een real-time beeldverwerkingstechniek met hoge resolutie genaamd "in vivo twee-fotonenmicroscopie ", om individuele cellen in levende hersenen en ruggenmerg van muizen te observeren die zijn ontworpen om een ??ziekte te ontwikkelen die de menselijke vorm van MS nabootst.
Traditionele beeldvormingstechnieken laten alleen 'snapshots' zien van de schade die MS kan aanrichten.
Met hun nieuwste methoden konden senior auteur Katerina Akassoglou, een professor in neurologie aan de UCSF, en haar team zien wat er gebeurt met zenuwcellen in verschillende stadia van de ziekte.
Akassoglou, die ook het Gladstone Center voor In Vivo Imaging Research leidt, zegt in een persverklaring:
"Om MS met succes te behandelen, moeten we eerst vaststellen wat de oorzaak van de ziekte is en wat de progressie ervan mogelijk maakt."

Lekkage van fibrinogeen veroorzaakt neurotoxische omgeving voor zenuwcellen

Akassoglou en zijn collega's zagen dat wanneer er een verstoring van de bloed-hersenbarrière is, het mogelijk maakt dat bloedeiwitten in de hersenen sijpelen.
Een van deze eiwitten is een bloedstollend eiwit dat fibrinogeen wordt genoemd. Wanneer het in de hersenen arriveert, activeert het onmiddellijk een sterke immuunrespons van microglia-cellen, de eerste verdedigingslinie van het immuunsysteem.
De microglia geven grote hoeveelheden chemisch reactieve moleculen vrij die "reactieve zuurstofspecies" worden genoemd. Dit is wat een giftige omgeving in de hersenen creëert die resulteert in schade aan zenuwcellen die wordt waargenomen bij MS.
"Hier hebben we aangetoond dat het lekken van bloed in de hersenen fungeert als een vroege trigger die de ontstekingsreactie van de hersenen in gang zet - waardoor een neurotoxische omgeving ontstaat die de zenuwcellen beschadigt", zegt Akassoglou.
Hoofdauteur Dimitrios Davalos, een onderzoeker van het Gladstone-personeel en associate director van het imaging-centrum, zegt de in vivo imaging-analyse liet hen in real-time observeren welke van de moleculen de bloed-hersenbarrière passeerde, en merkt op:
"Belangrijk is dat deze analyse ons hielp het eiwitfibrinogeen te identificeren als de belangrijkste boosdoener in MS, door aan te tonen hoe zijn intrede in de hersenen door lekkende bloedvaten de gezondheid van individuele zenuwcellen beïnvloedde."

Richten op fibrinogeen

Het team vond ook een manier om het lekken te stoppen: ze hebben het fibrinogeen genetisch gemodificeerd in de MS-muizen. Het gemodificeerde eiwit activeerde de microglia-respons niet en dus werd er geen toxische omgeving gecreëerd. Het eiwit was echter nog steeds in staat om zijn bloedstollingstaak uit te voeren.
De behandelde muizen vertoonden niet dezelfde progressieve zenuwcelbeschadiging als gezien met MS.
Akassoglou zegt dat "het richten van de fibrinogen-microglia-interacties om zenuwcelschade te stoppen een nieuwe therapeutische strategie zou kunnen zijn".
Zij en haar team zijn momenteel op zoek naar manieren om specifiek de schadelijke effecten van fibrinogeen in de hersenen aan te pakken.
"We blijven ook gebruiken in vivo beeldvormingstechnieken om ons begrip van wat de initiatie en progressie van MS triggert verder te verbeteren, "merkt Akassoglou op.
Financiering voor de studie kwam van de National Multiple Sclerosis Society, de American Heart Association, het Howard Hughes Medical Institute, de Nancy Davis Foundation for Multiple Sclerosis, het Dana-programma in Brain and Immuno Imaging, H. Lundbeck A / S, the National Institutes of Health, en andere bronnen.
Geschreven door Catharine Paddock PhD