Multiple Sclerose is een van de meest voorkomende ontstekingsziekten van het centrale zenuwstelsel. In Duitsland leven meer dan 200.000 patiënten met de ziekte. Zoals het team onder leiding van professor Martin Kerschensteiner, directeur van het Instituut voor Klinische Neuroimmunologie aan de LMU, en TUM-professor Thomas Misgeld van het Instituut voor Neuronale Celbiologie nu hebben ontdekt, hangt de mate van blijvende invaliditeit af van de mate van vernietiging van de lange zenuwcelprocessen, ook bekend als axonen.

Scheuren in het celmembraan

In het diermodel van Multiple Sclerose konden de wetenschappers een mechanisme identificeren dat kan leiden tot de dood van de axonen. Kleine scheurtjes in het celmembraan zijn verantwoordelijk voor het feit dat er meer calcium kan doordringen. Volgens de studies verhoogt een hoog calciumgehalte duidelijk het risico dat zenuwcelprocessen afsterven.

Gezwollen axonen

In eerdere studies vonden wetenschappers dat axonen in de buurt van inflammatoire laesies vaak opzwellen. Een laesie is een verwonding of verstoring van de functie van een orgaan of ledemaat. Hierdoor kunnen axonen afsterven. Maar: “Sommige axonen herstellen spontaan en zwellen weer op,” zegt Kerschensteiner. “Het proces is daarom in principe omkeerbaar en kan therapeutisch beïnvloed worden als we de mechanismen beter begrijpen.”

Hoog calciumgehalte

In een diermodel hebben de wetenschappers een in-vivomicroscopiebenadering gebruikt om aan te tonen dat de ontwikkeling van axonen afhankelijk is van hun calciumgehalte. Axonen met een verhoogd calciumgehalte hebben een hoger risico op zwelling. Volgens de onderzoekers is de kans dat ze weer wegzakken gering. Zelfs axonen die nog niet gezwollen zijn, hebben al een verhoogd calciumgehalte. Ongeveer de helft van de gezwollen zenuwcelprocessen vertoont een hoog calciumgehalte. Het risico dat ze sterven is daarom zeer hoog.

Defecten in het celmembraan

Het calcium komt uit de extracellulaire ruimte. Het bevindt zich buiten de cellen en is gevuld met weefselvocht en extracellulaire matrix. Het calcium dringt het axon binnen door kleine scheurtjes in het celmembraan. De wetenschappers hebben dit aangetoond met een fluorescerende kleurstof gekoppeld aan een macromolecuul. Normaal gesproken is de kleurstof te groot om door te dringen in een intact axon. Als het membraan beschadigd is, verandert het zenuwcelproces van kleur. “Met behulp van in vivo microscopie konden we ook vaststellen dat de axonen die de kleurstof absorberen ook een verhoogd calciumgehalte vertonen”, aldus Kerschensteiner. Misgeld voegt daaraan toe dat het feit dat scheuren in het celmembraan ook kunnen bijdragen aan de dood van zenuwvezels in het ontstoken zenuwstelsel een nieuwe bevinding is die ook in de toekomst therapeutisch relevant kan zijn.

Scheuren kunnen genezen

Op basis van hun onderzoeksresultaten hebben de onderzoekers nu de hoop dat nieuwe therapeutische benaderingen voor de behandeling van Multiple Sclerose mogelijk zijn. Voorwaarde: Je moet er achter komen hoe je scheuren kunt genezen. Uit onderzoek van ruggenmergletsels is bekend dat zenuwvezels weer kunnen genezen – als ze tenminste het gevolg zijn van mechanische verwondingen. Deze bevindingen en de nieuwe onderzoeksresultaten zouden een belangrijke basis kunnen vormen voor nieuwe vormen van therapie.