Elk jaar komen er ongeveer duizenden mensen bij in Nederland die aan migraine en spanningshoofdpijn lijden, maar ook aan bijvoorbeeld multiple sclerose, de ziekte van Parkinson, ALS, hersentumoren en alle vormen van dementie. In het door de EU gefinancierde RobustSynapses-project hebben onderzoekers geprobeerd nauwkeuriger te achterhalen wat er in de hersenen van de getroffenen gebeurt. Daartoe hebben zij de zogenoemde synapsen nader onderzocht.
Veel hersenziekten beginnen op deze knooppunten in het brein. De wetenschappers waren in staat centrale storingen te identificeren en zo nieuwe aanknopingspunten te vinden voor levensreddende behandelingen. “Het RobustSynapses-project richt zich op een van de grootste onopgeloste medische problemen. Het feit dat er geen remedie is voor een van deze ernstige neurodegeneratieve ziekten”, legt RobustSynapses hoofdonderzoeker Patrik Verstreken uit, wetenschappelijk directeur en groepsleider bij het VIB Centrum voor Hersen- en Ziekteonderzoek aan de KU Leuven, België.
“Om deze uitdaging aan te gaan, wilden we de vroege stadia van deze ziekten van dichterbij bekijken.” Synapsen zijn kleine knooppunten in de hersenen die de uiteinden van neuronen met elkaar verbinden, waardoor signalen van het ene neuron naar het andere kunnen gaan. Daarom zijn synapsen van groot belang voor de hersenfunctie. Als een neurodegeneratieve ziekte voortschrijdt, zijn zij vaak de eersten die worden aangetast. Verstreken denkt dat dankzij nieuwe inzichten ziekten in de toekomst eerder kunnen worden opgespoord. De artsen zullen dan gerichter kunnen optreden met doeltreffender behandelingen en de problemen van de patiënten kunnen verlichten.
Nieuwe methoden
Met behulp van nieuwe methoden om het genoom te bewerken, onderzochten de onderzoekers eerst de synapsen van fruitvliegen. “We ontdekten dat er specifieke mechanismen zijn bij de synaps die nodig zijn om disfunctionele afzettingen te verwijderen”, aldus Verstreken. “Als dit niet gebeurt, falen de synapsen en veroorzaken ze problemen.” Het team paste deze bevindingen vervolgens toe op menselijke neuronen in vitro. De wetenschappers hadden deze gegenereerd uit de huidcellen van patiënten. Wat zij bevestigd zagen door beide benaderingen was de bevinding dat een proces dat “synapspecifieke autofagie” wordt genoemd problemen veroorzaakt bij synapsen. Verstreken zei dat deze bevinding zou kunnen leiden tot “nieuwe mogelijkheden voor therapeutische doelen” bij de behandeling van neurologische ziekten.
“We blijven er nu aan werken in de hoop echte therapeutische interventies te ontwikkelen.” In het lab onderzoeken Verstreken en zijn collega’s nu welke cellen in de hersenen het eerst veranderen. “Eerst gebruiken we eencellige benaderingen om te bepalen welke cellen in de hersenen het meest beïnvloed worden door de synaptische processen die we blootleggen,” legt hij uit. “Een interessante ontdekking was om uit te zoeken waarom mensen met Parkinson slaapproblemen hebben.”
Aangetaste cellen
Verstreken is van plan om in de toekomst verder onderzoek te doen in deze specifieke richting, op zoek naar andere aangetaste cellen in de hersenen van patiënten. Deze kunnen dan in geschikte systemen in het laboratorium worden gemodelleerd, hetzij in levende dieren, zoals in dit project, hetzij in menselijke neuronen die zijn afgeleid van huidcellen. “Ook hebben we, zoals eerder gezegd, een manier gevonden om de effecten van ‘synaptische autofagie’ te beïnvloeden,” vervolgde Verstreken. “We kunnen dit doen door eiwitten te manipuleren die centraal staan in dit proces en die ook een risico vormen voor de ziekte van Parkinson wanneer ze gemuteerd zijn bij getroffen personen. Samen met onze partners in de sector ontwikkelen we nu effectieve instrumenten om dit te bereiken.”
Tot dusver bestaat er geen genezing voor neurodegeneratieve ziekten, maar nieuwe onderzoeksmogelijkheden die door het RobustSynapses-project worden gecreëerd, zouden in de toekomst kunnen leiden tot nieuwe behandelingen, hoopt Verstreken. “Gezien het grote aantal mensen dat aan neurodegeneratie lijdt, zou de impact aanzienlijk kunnen zijn.”
Ook interessant:
Alzheimer-gen tast al bij jongvolwassenen hersenactiviteit aan
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
