Voorwoord - Stichting MS Research

1. Voorwoord
De Stichting Vrienden MS Research subsidieert wetenschappelijk onderzoek naar multiple
sclerose. Om u een goed idee te geven van de stand van dit wetenschappelijk onderzoek en de
verschillende gebieden waarop onderzoek plaatsvindt, hebben wij een Wetenschapskatern
samengesteld. Het katern bestaat uit een algemene inleiding, waarin beschreven wordt op
welke gebieden onderzoek naar MS wordt gedaan en waarom. Deze algemene inleiding wordt
gevolgd door een beschrijving van de 37 door de Stichting Vrienden MS Research verstrekte
onderzoekssubsidies die momenteel uitgevoerd worden.
Er is getracht om de projecten zoveel mogelijk in algemeen gangbaar Nederlands te
beschrijven, zodat iedereen de essentie van de projecten kan begrijpen. Om deze reden is
bovendien een woordenlijst bijgevoegd. Daarnaast is er een lijst bijgevoegd met functies
binnen de wetenschap voor diegenen die graag meer zouden willen weten van de organisatie
van wetenschappelijk onderzoek.
1
Inhoudsopgave
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
pag.
2
5
Voorwoord
Onderzoek naar multiple sclerose: algemene inleiding
MS-centra voor onderzoek
3.1 Inleiding
6
3.2 Het MS Centrum voor Onderzoek en Zorg VU/TNO
6
3.3 Het MS-MRI Centrum
8
3.4 Het ErasMS, Rotterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek
13
De Hersenbank en de Liquorbank voor MS
4.1 Inleiding
16
4.2 Nederlandse Hersenbank voor Multiple Sclerose
8
4.3 Liquorbank
10
Onderzoek naar ontwikkeling van nieuwe therapieën
5.1 Inleiding
19
5.2 Beenmergtransplantatie bij patiënten met snelle achteruitgang van secundair
progressieve multiple sclerose
10
Onderzoek naar omgevings- en erfelijke factoren
6.1 Inleiding
21
6.2 Onderzoek naar mogelijke omgevingsfactoren
6.2.1 Stressvolle gebeurtenissen in het dagelijks leven verhogen de kans
op opflakkeringen van MS
11
6.2.2 De invloed van ontstekingen op het functioneren van het stresssysteem in MS
12
6.2.3 De invloed van infecties door de virussen HHV-6 en EBV op hersencellen 13
6.2.4 Het verband tussen klinische, immunologische en hormonale
gegevens tijdens de zwangerschap van MS-patiënten
24
6.3 Onderzoek naar mogelijke erfelijke factoren
6.3.1 Onderzoek naar een mogelijke betrokkenheid van het MPO-gen bij
MS
25
6.3.2 Onderzoek naar een mogelijke rol van een verstoorde regulatie van
de eiwitproductie bij multiple sclerose
26
6.3.3 Onderzoek naar erfelijke factoren bij het MS Centrum VU/TNO
15
Onderzoek van het immuunsysteem in MS
7.1 Inleiding
7.2 Onderzoek naar antilichamen
7.2.1 Inleiding
7.2.2 Bestudering van myelinespecifieke antilichamen geproduceerd door
B-cellen uit de hersenvloeistof van patiënten met MS
7.2.3 De rol van antilichamen en Fcγ-receptoren in multiple sclerose
7.2.4 De rol van de antilichaamreceptor FcR1 bij een MS-achtige ziekte
in muizen
7.3 Onderzoek naar immuuncellen
7.3.1 Inleiding
7.3.2 Immunologische veranderingen tijdens exacerbaties bij MS
7.3.3 Bescherming tegen ziekte in een muismodel voor MS
7.3.4 De rol van perivasculaire macrofagen in ontstekingsprocessen in
de hersenen
2
29
30
16
16
33
35
36
37
38
7.3.5 Onderzoek naar immuuncellen bij het MS Centrum VU/TNO
7.4 Onderzoek naar cytokinen en chemokinen
7.4.1 Inleiding
7.4.2 De rol van ontstekingsremmende cytokinen en groeifactoren in
het ziekteproces van MS
7.4.3 De regulatie van de productie van de bij het immuunsysteem
betrokken eiwitten MHC klasse I en klasse II, chemokinen en
chemokine receptoren in multiple sclerose
7.5 Overig onderzoek naar het immuunsysteem
7.5.1 Inleiding
7.5.2 De rol van Toll-like receptoren in de ontstekingen bij MS
8.
Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière
8.1 Inleiding
8.2 Het passeren van de bloed-hersenbarrière door monocyten: mechanisme
en effecten van hechting van monocyten aan hersenendotheelcellen
8.3 De rol van matrix metalloproteinases en hun natuurlijke remmers tijdens
het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen in MS
8.4 De rol van de p75NTR receptor bij MS-laesievorming
8.5 Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière bij het MS Centrum VU/TNO
39
39
19
2
42
23
24
25
47
26
9.
Onderzoek naar myelinevormende cellen en stoffen die deze cellen beïnvloeden
9.1 Inleiding
49
9.2 Karakterisering en beïnvloeding van myelinetransportroutes in
oligodendrocyten
26
9.3 Analyse van de redenen waarom oligodendrocyt-voorlopercellen en
gedemyeliniseerde oligodendrocyten niet deelnemen in de reparatie van
chronische MS-laesies en de ontwikkeling van remyelinisatie bevorderende
strategieën
27
9.4 Het insulineachtige groeifactorsysteem bij multiple sclerose
28
9.5 Onderzoek naar de mogelijkheid om met speciale eiwitten de ontwikkeling
van myelinevormende cellen en de vorming van myeline te stimuleren
53
9.6 Karakterisering van het contact tussen zenuwvezels en myelinevormende
cellen; betekenis voor myelinisatie
54
9.7 Onderzoek naar de mogelijkheid om myelinevormende cellen specifiek te
beïnvloeden met behulp van de stof IGF-I
56
10.
Onderzoek naar verbetering van geleiding van zenuwvezels zonder myeline
10.1 Inleiding
57
10.2 Onderzoek naar blokkers van kaliumkanalen als mogelijke behandeling
van een MS-achtige ziekte in ratten
30
11.
Onderzoek naar beschadiging van de zenuwvezels zelf
11.1 Inleiding
11.2 Normaal ogende witte stof in multiple sclerose: wat gebeurt er tussen de
laesies?
11.3 Onderzoek naar beschadigingen van de zenuwcellen zelf aan het MS-MRI
Centrum
3
59
59
12.
Onderzoek naar de oorzaak van vermindering van geheugen en denkprocessen bij
MS
12.1 Inleiding
31
12.2 MRI van de grijze stof bij multiple sclerose
32
13.
Onderzoek naar psychologische effecten van MS
13.1 Inleiding
13.2 Omgaan met multiple sclerose: evaluatie van een psychosociaal
zorgprogramma voor pas gediagnosticeerde MS-patiënten en hun partners
13.3 De invloed van de manier van omgaan met de ziekte op het lichamelijk en
emotioneel functioneren bij patiënten met MS: een vervolgstudie
63
33
34
14.
Onderzoek naar het verband tussen met MRI zichtbare afwijkingen en het verloop
van de ziekte
14.1 Inleiding
35
14.2 Voorspelling van verloop bij MS, gebaseerd op multivariantie modellen van
MRI van hersenen en ruggenmerg en klinische gegevens
37
14.3 Onderzoek bij het MS Centrum VU/TNO naar de reden van het ontbreken
van een eenvoudig verband tussen de MRI-gegevens en het verloop van
de ziekte
68
15.
MS en het ruggenmerg
15.1 Inleiding
15.2 MRI van het ruggenmerg in MS
38
39
16.
Functies binnen de wetenschap
40
17.
Woordenlijst
41
4
2. Onderzoek naar multiple sclerose: algemene inleiding
MS: een auto-immuunziekte
Hoewel nog niet duidelijk is hoe multiple sclerose precies ontstaat, is inmiddels wel bekend
dat multiple sclerose beschouwd moet worden als een auto-immuunziekte, een ziekte waarbij
het afweersysteem van het lichaam ontregeld is en behalve virussen en bacteriën ook
lichaamseigen weefsel aanvalt. Bij MS vormt de myeline in het centrale zenuwstelsel het
doelwit van het ontregelde afweersysteem. Myeline vormt een isolerende schede rondom
zenuwvezels en voorkomt dat er ‘elektrische stroom weglekt’ uit de zenuwvezels, zodat de
zenuwcellen met elkaar en met andere cellen kunnen ‘communiceren’. Beschadigingen in de
myelinelaag leiden daarom tot het niet of minder goed functioneren van een zenuwcel.
Afhankelijk van de plaats van de myelinebeschadiging en van het type zenuwcel dat
beschadigd wordt kunnen zich verschillende verschijnselen voordoen. De klachten
(bijvoorbeeld slecht zien, spierzwakte, vermoeidheid) kunnen daarom sterk verschillen tussen
de ene en de andere persoon met MS.
Het afweersysteem: cellen en hormoonachtige stoffen
De witte bloedcellen zijn de belangrijkste cellen van het immuunsysteem, het afweersysteem
van het lichaam. Er bestaan verschillende soorten witte bloedcellen die elk een eigen functie
hebben binnen het afweersysteem. Voorbeelden van dergelijke functies zijn: het aanvallen en
doden van cellen waarbinnen zich een virus bevindt, het maken van speciale eiwitten
(antilichamen) die zich aan vreemde stoffen of bacteriën kunnen binden en het onschadelijk
maken van vreemde stoffen waaraan antilichamen gebonden zijn en resten van dode cellen
door deze ‘op te eten’.
De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het
grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van hormoonachtige stoffen, die cytokinen worden
genoemd. Als cellen actief worden, bijvoorbeeld door contact met een lichaamsvreemde stof,
kunnen ze verschillende cytokinen maken en uitscheiden. Deze cytokinen kunnen elk weer
verschillende typen cellen van het immuunsysteem activeren of juist remmen.
Door de verschillende typen cellen en de verschillende manieren waarop zij elkaar
beïnvloeden vormt het immuunsysteem een uiterst complex systeem, waardoor het vaak
moeilijk is om uit te zoeken wat er precies mis is in een ontregeld immuunsysteem.
MS en de bloed-hersenbarrière
Aangezien het centrale zenuwstelsel een uiterst belangrijk onderdeel vormt van het lichaam,
wordt het in normale gevallen beschermd tegen de immuuncellen in het bloed. Op alle punten
van contact tussen het bloed en het centrale zenuwstelsel, bevindt zich de zogenaamde bloedhersenbarrière. Deze barrière bestaat uit een aaneengesloten rij cellen en een laag met een
stevig netwerk van speciale eiwitmoleculen. Cellen en de meeste eiwitten uit het bloed
kunnen deze bloed-hersenbarrière niet passeren. Dit betekent dat activering van het
afweersysteem van het lichaam in normale gevallen niet zal leiden tot ontstekingen in de
hersenen. Voor gevallen dat er ondanks de bloed-hersenbarrière toch iets in de hersenen is
gekomen dat daar niet thuishoort, beschikken de hersenen over een eigen, beperkt
immuunsysteem.
In MS blijken er lekken op te treden in de bloed-hersenbarrière waardoor de immuuncellen uit
het bloed toch de hersenen binnen kunnen komen en daar ontstekingen kunnen veroorzaken
en myeline kunnen beschadigen.
Myelinevormende cellen in het centrale zenuwstelsel
5
Het centrale zenuwstelsel is opgebouwd uit zenuwcellen en begeleidende cellen. De uitlopers
van de zenuwcellen, de zenuwvezels, worden omgeven door de myelineschede welke
gevormd wordt door een bepaald type begeleidende cel: de oligodendrocyt. Myeline bestaat
uit zogenaamde myeline-eiwitten die worden ingebouwd in de uit vetachtige stoffen
bestaande celwand, de membraan, van de oligodendrocyt. Uitlopers van de oligodendrocyt
met deze myeline wikkelen zich om de zenuwvezel en vormen zo de myelineschede. Een
mooie afbeelding hiervan vindt u boven aan deze bladzijde.
Hoewel de oligodendrocyten ook gedood kunnen worden bij de aanval op de myeline blijken
er in de aangedane gebieden in het centrale zenuwstelsel soms nog cellen te zijn die in
principe tot oligodendrocyten uit kunnen groeien. Daarnaast blijkt op MRI-scans dat er in
aangedane gebieden soms gedeeltelijk myeline teruggevormd wordt. Er wordt derhalve veel
onderzoek gedaan naar de reden dat myeline niet of slechts gedeeltelijk wordt teruggevormd
in de aangedane gebieden.
Beschadigingen van zenuwvezels
Naast verlies van myeline treedt er bij MS ook beschadiging op van de zenuwvezels zelf.
Mogelijk spelen deze beschadigingen een belangrijke rol in het ontstaan van blijvende schade
en invaliditeit door MS. Om deze reden vindt er onderzoek plaats naar de rol van
beschadigingen aan zenuwcellen in het voortschrijden van MS, de wijze waarop de
zenuwcellen worden beschadigd en hoe men dit eventueel zou kunnen voorkomen.
De rol van omgevings- en erfelijke factoren
Hoewel bekend is dat MS een auto-immuunziekte is, is helaas nog niet bekend waarom en op
welke wijze het afweersysteem ontregeld wordt. Wel is door bestudering van de verspreiding
van de ziekte bekend dat zowel omgevings- als erfelijke factoren de kans op het krijgen van
MS beïnvloeden. Het feit dat deze factoren nog steeds niet bekend zijn, wordt veroorzaakt
doordat er vermoedelijk een combinatie van vele factoren een rol speelt en dat bovendien
deze factoren waarschijnlijk voor verschillende personen anders kunnen zijn. Mogelijk
kunnen omgevings- en erfelijke factoren ook het verloop van de ziekte beïnvloeden.
(Het feit dat erfelijke factoren een rol spelen bij de gevoeligheid voor het krijgen van MS
betekent overigens niet dat MS erfelijk is in de gebruikelijke zin van het woord. De kans dat
kinderen van personen met MS ook MS ontwikkelen is heel klein en mensen met precies
hetzelfde erfelijk materiaal (eeneiige tweelingen) ontwikkelen vaker niet dan wel allebei MS.
Wel kan de kans op MS in sommige families hoger zijn dan het gemiddelde van 1 op 1000.)
Verschillende vormen van MS
MS kan bij verschillende personen een sterk verschillend verloop hebben. Er kunnen
verschillende typen van MS onderscheiden worden, maar ook binnen deze typen kan het
verloop sterk variëren. De belangrijkste typen van MS zijn relapsing-remitting MS, die na
enige tijd over kan gaan in secundair progressieve MS, en primair progressieve MS. Ongeveer
85% van de mensen bij wie MS wordt vastgesteld hebben relapsing-remitting of
intermitterende MS. Dit is een vorm van MS waarbij opflakkeringen (exacerbaties) worden
afgewisseld met perioden van herstel waarin de klachten verminderen of verdwijnen. Vaak
gaat deze relapsing-remitting MS op den duur over in secundair progressieve MS. In deze
tweede fase is er sprake van geleidelijke achteruitgang en treedt er geen tussentijds herstel
meer op. Bij 10-15% van de mensen met MS treedt er meteen vanaf het begin verslechtering
op zonder tussentijds herstel. Er is dan sprake van primair progressieve MS.
Magnetic resonance imaging (MRI) en de MS-Hersenbank
6
Onderzoek aan en diagnose van MS zijn lange tijd bemoeilijkt, omdat je niet bij levende
mensen in de hersenen kunt kijken. Sinds 20 jaar beschikt men echter over de MRI-techniek,
die gebruik maakt van magnetische velden en waarmee het wel mogelijk is om een beeld te
maken van de hersenen van een levende persoon. Deze techniek is zeer belangrijk voor zowel
de diagnose als het onderzoek van MS. Bovendien wordt deze techniek voortdurend verder
ontwikkeld om op deze wijze zo veel mogelijk gegevens over de ziekte MS te kunnen
achterhalen.
Sinds 1990 wordt veel MS-onderzoek mogelijk gemaakt door de MS-Hersenbank, die
financieel wordt ondersteund door de Stichting Vrienden MS Research. De MS-Hersenbank
verzamelt hersenmateriaal van mensen met en zonder MS, die tijdens hun leven een speciaal
donorcodicil hebben getekend. Dit zeer goed omschreven hersenmateriaal wordt beschikbaar
gesteld aan MS-onderzoekers en maakt het dezen mogelijk het ziekteproces en de aangedane
gebieden te onderzoeken in hersenmateriaal van mensen. Als een verdere stimulans voor MSonderzoek aan menselijk materiaal is verleden jaar een bank voor hersenvloeistof (liquor)
gestart.
Onderzoek naar MS
Zoals boven aangegeven spelen vele verschillende processen een rol bij het ontstaan en
voortschrijden van MS. Om het ziekteproces van MS te leren begrijpen, wordt er op al deze
gebieden onderzoek gedaan. Meer kennis over de wijze waarop MS ontstaat, is een
voorwaarde voor een gerichte zoektocht naar mogelijkheden om deze ziekte in de toekomst te
behandelen.
7
3. MS-centra voor onderzoek
3.1 Inleiding
De zorg voor MS-patiënten wordt in toenemende mate uitgevoerd in MS-centra. Dat wil
zeggen dat ziekenhuizen proberen de zorg te optimaliseren door het opzetten van een
samenwerkingsverband van neurologen, verpleegkundigen en andere deskundigen op het
gebied van MS. In analogie hiermee heeft de Stichting Vrienden MS Research besloten tot het
oprichten van MS-centra voor onderzoek (en zorg). Hierbij krijgen medische centra die zelf
veel investeren in onderzoek naar multiple sclerose, een langdurige en structurele
ondersteuning van de Stichting Vrienden MS Research, die bedoeld is om het onderzoek nog
verder te stimuleren en uit te breiden. Daarnaast is het de bedoeling dat met de toename van
dit onderzoek ook de zorg voor MS-patiënten in deze centra toeneemt.
3.2 Het MS Centrum voor Onderzoek en Zorg VU/TNO
(98-358 MS)
Doel van het centrum:
In het MS Centrum werken onderzoekers van verschillende vakgebieden uit twee instituten
(VU medisch centrum, TNO Preventie en Gezondheid) samen aan het MS-onderzoek. De
doelstellingen zijn:
- uitvoering van onderzoek van internationale competitieve kwaliteit rondom een aantal
samenhangende thema’s, waarbij samenwerking tussen vakgebieden (“van fundamenteel
onderzoek naar een betere behandeling”) centraal staat.
- verhoging van de kwaliteit van academische zorg voor MS-patiënten
- leveren van een substantiële bijdrage aan de opleiding van geneeskundigen en
onderzoekers
- fungeren als landelijk centrum van kennis op het gebied van MS-onderzoek en
patiëntenzorg
Meer specifiek is de structurele bijdrage van de Stichting Vrienden MS Research aan dit
centrum bedoeld voor het versterken van het onderzoek door subsidiëring van vijf postdoconderzoekers.
Achtergrond van het centrum:
Een substantieel deel van het wetenschappelijk onderzoek dat in dit centrum wordt uitgevoerd
wordt financieel ondersteund door de Stichting Vrienden MS Research (ofwel via de
structurele steun aan het Centrum ofwel via de subsidie van onderzoeksprojecten). De
samenwerking tussen de vakgebieden bij het onderzoek is een van de sterke punten van de
centra; de voornaamste vakgebieden zijn neurologie, radiologie, moleculaire celbiologie,
pathologie en immunologie. Op dit moment zijn er ongeveer 60 personen (niet allemaal
fulltime) betrokken bij ongeveer 40 verschillende wetenschappelijke projecten, waarvan
ongeveer de helft gericht is op het ontdekken van oorzaken en ziektemechanismen bij MS en
de helft op diagnostiek en behandeling bij MS. De aansturing van het onderzoek vindt plaats
door prof. dr. Frederik Barkhof, prof. dr. Christine Dijkstra, prof. dr. Chris Polman (allen
VUmc) en dr. Lex Nagelkerken (TNO).
Van de vijf specifiek door deze subsidie ondersteunde postdocs werken er drie bij
verschillende afdelingen van het VU medisch centrum en twee bij TNO. Onder deze postdocs
bevinden zich ook senior onderzoekers. Dit zijn zeer ervaren onderzoekers die naast het doen
van onderzoek ook een rol spelen bij het leiden en uitbreiden van een onderzoeksgroep. Bij
8
het VUmc onderzoekt dr. Elga de Vries op de afdeling Moleculaire Celbiologie het passeren
van de wanden van de hersenbloedvaten door witte bloedcellen, terwijl drs. Tineke van Veen
op de afdeling Klinische Epidemiologie en Biostatistiek naar genen speurt die een rol spelen
bij het ontstaan van MS. Om dit mogelijk te maken verzamelt zij gegevens in een database.
Dr. Corline de Groot bestudeerde als senior onderzoekster op de afdeling Pathologie van het
VUmc onder andere veranderingen in de hersenen die optreden voordat een laesie ontstaat.
Zij is inmiddels opgevolgd door dr. Lars Bö. Bij TNO houden dr. Sipke Dijkstra en dr. Mario
Vogt zich bezig met het onderzoek naar het immuunsysteem en MS. Binnen het MS-centrum
volgen zij hierbij de onderzoekers dr. Hans van Noort en dr. Annette van Boxel-Dezaire op.
Bereikte resultaten:
Algemeen
Onafhankelijk onderzoek heeft aangetoond dat door niet betrokken MS-wetenschappers het
MS Centrum en het MS-MRI Centrum gerekend worden tot de top vijf belangrijke MSonderzoekscentra in de wereld. Daarnaast is er sprake van een duidelijk grotere samenwerking
tussen de beide instituten en de verschillende afdelingen binnen elk instituut na de start van
het MS Centrum.
Onderzoek aan de bloed-hersenbarrière
Uit het onderzoek van dr. Elga de Vries van het afgelopen jaar is gebleken dat tijdens MS de
bloedvaten in de hersenen gedeeltelijk beschadigd worden, waardoor er lekkage van eiwitten
uit het bloed optreedt en er een ruimte rond de bloedvaten ontstaat waarin zich cellen uit het
bloed ophopen. In weefsel van MS-patiënten heeft zij aangetoond dat dit al in een zeer vroeg
stadium plaatsvindt en niet noodzakelijk vergezeld wordt door de aanwezigheid van
celophopingen of schade aan het hersenweefsel. Dit suggereert dat vaatveranderingen in de
hersenen voorafgaan aan de vorming van een nieuwe MS-laesie. Beide processen heeft ze
inmiddels zichtbaar kunnen maken m.b.v. MRI in een proefdiermodel voor MS in de rat, met
twee verschillende contraststoffen. Een van de contraststoffen, GdDTPA, is een stof die na
inspuiten in het bloed in de bloedvloeistof aanwezig blijft. Deze stof is niet in staat om de
intacte hersenbloedvaten, de bloed-hersenbarrière, te passeren. De tweede contraststof bestaat
uit zeer kleine ijzerdeeltjes, die opgenomen worden door cellen in het bloed. Uit de resultaten
bleek dat er tijdens de vroege fase van de ziekte er al een lek in de bloed-hersenbarrière optrad
voor de contraststof GdDTPA, terwijl er pas op de piek van de ziekte celophopingen
(ophoping van de contraststof die bestaat uit kleine ijzerdeeltjes) zichtbaar waren op de MRI.
De combinatie van beide contraststoffen zou in de toekomst kunnen leiden tot betere evaluatie
van het ziekteproces in de patiënt. In voorafgaand onderzoek heeft dr. Elga de Vries
aangetoond dat de hechting van bepaalde witte bloedcellen (monocyten) aan de cellen van de
hersenbloedvaten, gevolgd door hun transport over de bloed-hersenbarrière, wordt beïnvloed
door een aantal ontstekingsfactoren, zoals reactieve zuurstofdeeltjes (zuurstofradikalen).
Resultaten van het afgelopen jaar laten zien dat voornamelijk de zuurstofverbinding
superoxide schade toebrengt aan de cellen van de hersenvaatwanden, wat de migratie van
monocyten vergroot. Anti-oxidanten zijn stoffen die reactieve zuurstofdeeltjes onschadelijk
kunnen maken. Een aantal anti-oxidanten, waaronder voedingscomponenten, remmen het
migratieproces en voorkomen ook de schade aan de cellen van de hersenvaatwanden.
Onderzoek naar het ontstaan van laesies
Dr. Corline de Groot heeft een belangrijke rol gespeeld bij de opbouw van de
onderzoeksgroep op de afdeling Pathologie en sterk bijgedragen aan het onderzoek van uit de
Hersenbank afkomstig weefsel van het centrale zenuwstelsel dat hier plaatsvindt. Een
moeilijkheid is dat bij MS de veranderingen in het weefsel met het blote oog moeilijk te zien
9
zijn; alleen als de ziekte op een plek is uitgewoed en een litteken heeft gevormd, is dat goed te
zien. Maar het zijn juist de eerste stadia van de ziekte die voor het onderzoek van belang zijn.
De afdeling Pathologie is er in samenwerking met de afdeling Radiologie in geslaagd om
hersenen na de dood onder de MRI-scan te leggen en afbeeldingen te krijgen, ook van vroege
“laesies” in het weefsel. Dankzij deze technieken kunnen verschillende stadia in het
ziekteproces onderscheiden worden en zijn de onderzoekers nu in staat naar verschillende
processen, cellen en moleculen te kijken en vast te stellen in welke fase van de ziekte die een
rol spelen. Daar het weefsel na de dood niet meer verandert, zijn de onderzoekers ook doende
met een model waarin veranderingen kunnen worden bestudeerd. Daarvoor isoleren ze uit het
weefsel verschillende cellen die ze vervolgens kunnen testen op hun functie en waarvan ze de
reactie op allerlei prikkels kunnen bestuderen. Bijzonder om te bedenken dat deze cellen ook
na de dood van het individu nog een actieve bijdrage kunnen leveren aan het ontraadselen van
een ziekte als MS. Dr. Corline de Groot heeft inmiddels een andere betrekking en is
opgevolgd door dr. Lars Bö, die haar werk voortzet. Daarbij komt er ook meer aandacht voor
de grijze stof, dat gedeelte van de hersenen waar cellichamen van de zenuwcellen zelf liggen.
Dit deel van de hersenen heeft tot nu toe minder aandacht gekregen, omdat MS een ziekte van
de myeline is en de meeste myeline in de witte, niet in de grijze stof gelegen is. Het is echter
goed voorstelbaar dat een reactie op de (weinige) myeline in de grijze stof de daar aanwezige
zenuwcellen wel degelijk kan beïnvloeden!
Onderzoek naar erfelijke factoren
Drs. Tineke van Veen heeft ook het afgelopen jaar veel tijd en energie besteed aan de MSdatabase. In deze database moeten uiteindelijk de gegevens van honderden MS-patiënten
opgeslagen gaan worden ten behoeve van het MS-onderzoek in het VUmc. In het afgelopen
jaar is er een eerste versie gereed gekomen, gebouwd door het Belgische softwarebedrijf
SoSoeMe, die door drs. Tineke van Veen en enkele onderzoekers aan uitgebreide testen is
onderworpen. De problemen die daarbij naar boven kwamen leidden tot aanpassingen en
daarmee steeds weer een nieuwe versie. Dit proces heeft zich enkele keren herhaald tot
uiteindelijk een versie ontstaan is die vrij goed lijkt te werken en inmiddels op een centrale
plaats in het VUmc-netwerk geplaatst is. Het is nu mogelijk dat meerdere onderzoekers
tegelijkertijd vanuit hun eigen werkplek toegang krijgen tot de database om gegevens in te
voeren en gegevens op te vragen. Een uiterst belangrijke voorwaarde voor de database is met
name dat ook dat laatste goed en makkelijk lukt. Op dit moment is de database gereed om de
laatste vuurproeven te ondergaan. Indien dit succesvol zal verlopen kan de database officieel
geïnstalleerd worden en kan begonnen worden met het opslaan van echte patiëntengegevens.
Daarnaast heeft drs. Van Veen van een aantal genen de relatie met MS onderzocht. Een gen
kan voorkomen in meerdere vormen, ook wel allelen genoemd. In haar onderzoek vergelijkt
zij het voorkomen van bepaalde allelen in een groep gezonde vrijwilligers en een groep
patiënten met MS. Als bepaalde allelen vaker bij MS-patiënten voorkomen dan bij gezonden
zou dat kunnen betekenen dat dat allel een risicofactor voor MS is. Als het allel minder vaak
bij MS voorkomt, zou dat allel een beschermende rol kunnen spelen.
Een belangrijk doel van dit onderzoek is om op den duur iets over het ziekteverloop te kunnen
voorspellen op basis van de genetische eigenschappen van de patiënten. Daarom onderzoekt
zij ook de relatie tussen de allelen en bepaalde ziektekenmerken, zoals de leeftijd waarop de
ziekte begint, het verloop van de ziekte en de snelheid waarmee de klachten toenemen.
Afgelopen jaar zijn daarbij tevens gegevens van MRI-scans van de hersenen betrokken.
Uit dit onderzoek is onder andere naar voren gekomen dat bepaalde vormen van de genen die
coderen voor IL-12 (een ontstekingsremmend eiwit) en FAS (een eiwit betrokken bij
gereguleerde dood van onder andere witte bloedcellen) een bescherming bieden tegen MS.
10
Geen van deze beide allelen beïnvloedt het verloop van de ziekte. Deze resultaten zijn
inmiddels in wetenschappelijke tijdschriften gepubliceerd.
Onderzoek naar het immuunsysteem
Dr. Hans van Noort heeft met succes zijn MS-onderzoeksgroep bij TNO kunnen vergroten.
Ook in 2002 deed hij nog onderzoek naar een eiwit in de myeline dat een speciale rol lijkt te
vervullen bij het opwekken van ontstekingen. Inmiddels is dit werk zover gevorderd dat een
klinische proef zal worden voorbereid om te zien of bij mensen met MS de afweerreactie
tegen dit eiwit kan worden geblokkeerd. Deze voorbereidingen zullen binnenkort worden
ondergebracht in een nieuw te starten bedrijfje. In 2002 heeft dr. Sipke Dijkstra de taken van
Van Noort in het MS-centrum overgenomen, en is een nieuw onderzoek gestart naar
structuren op hersencellen die de beweeglijkheid van cellen sturen. Hiermee zoekt hij naar
nieuwe mogelijkheden om de littekenvorming in hersenen te vertragen, en daarmee meer
gelegenheid te scheppen voor herstelfuncties. Ook zal hij zich richten, in samenwerking met
dr. Elga de Vries, op de rol van deze structuren bij de instroom van cellen uit het bloed in de
hersenen.
De subsidie aan het MS Centrum heeft dr. Anette van Boxel-Dezaire in staat gesteld om haar
belangrijke werk voort te zetten bij TNO. In dit werk had zij aanwijzingen gekregen dat
verschillende vormen van MS mogelijk onderscheiden kunnen worden aan de hand van de
geproduceerde cytokines (eiwitten die ontstekingen kunnen beïnvloeden). Daarnaast vond zij
aanwijzingen voor een verband tussen het al dan niet reageren op het middel interferon-beta,
dat het aantal opflakkeringen van MS vermindert, en de geproduceerde cytokines. In 2002
heeft dr. Mario Vogt het onderzoek naar identificatie van factoren die een rol spelen bij
ontregeling van het immuunsysteem en het voortschrijden van multiple sclerose
overgenomen. In eerder onderzoek was aangetoond dat cellen van het afweersysteem,
zogenaamde T-cellen, in het bloed tijdens een opflakkering van MS eiwitten uitscheiden die
het ontstaan van ontstekingen bevorderen, zoals b.v. interleukine 12 (IL-12). Dit in
tegenstelling tot interleukine 10 (IL-10) dat door controlerende afweercellen juist in verlaagde
hoeveelheden tijdens een opflakkering wordt geproduceerd. Recent zijn de eiwitten die een
mogelijke rol spelen bij het ontstekingsproces in hersenlaesies in kaart gebracht. Hierbij
kwam een nieuw ontstekingsbevorderend eiwit aan het licht, osteopontine genaamd. Dit eiwit
wordt in verhoogde mate door cellen van het centrale zenuwstelsel aangemaakt. Osteopontine
is niet alleen in staat T-cellen te activeren, maar zorgt er ook voor dat T-cellen naar de laesies
worden aangetrokken. Het eiwit kan echter niet alleen door cellen van het centrale
zenuwstelsel gemaakt worden, maar ook door andere cellen in het lichaam. Dit zou mogelijk
als gevolg kunnen hebben dat in het bloed van MS-patiënten dit eiwit ook in verhoogde mate
voorkomt. In het huidige onderzoek werd bepaald of dit eiwit inderdaad verhoogd is in bloed.
Bovendien werd onderzocht wat er tijdens opflakkeringen met dit eiwit gebeurt. De
hoeveelheid osteopontine werd bepaald in het bloed van primair progressieve, relapsingremitting en secundair progressieve MS-patiënten. In tegenstelling tot primair progressieve en
secundair progressieve patiënten zijn bij relapsing-remitting patiënten de osteopontineniveaus
in het bloed verhoogd. Het blijkt ook dat patiënten die opflakkeringen ondergaan over het
algemeen hogere osteopontine concentraties in hun bloed hebben vergeleken met patiënten
met een wat rustiger ziektebeeld. Ook blijken bloedcellen tijdens opflakkeringen meer
osteopontine aan te maken, terwijl tijdens een periode van herstel de aanmaak van
osteopontine daalt. De hoge concentraties van osteopontine in bloed kunnen echter niet alleen
worden verklaard door een verhoogde aanmaak door T-cellen. Vervolgonderzoek zal
mogelijk uitwijzen welke lichaamscellen nog meer verantwoordelijk zijn voor deze
verhoogde aanmaak en welke oorzaken hieraan ten grondslag liggen. Ook niet-
11
immunologische processen (o.a. invloed van vitamine D) zullen in deze nieuwe benadering
worden betrokken om meer inzicht te krijgen in de oorzaken van MS.
Onderzoekers:
Dr. Elga de Vries, senior onderzoeker, afdeling Moleculaire Celbiologie van het VU medisch
centrum
Dr. Corline de Groot (tot 1 okt. 2001) en dr. Lars Bö (vanaf 2002), senior onderzoeker,
afdeling Pathologie van het VU medisch centrum
Drs. Tineke van Veen, arts-onderzoeker, afdeling Neurologie en Klinische Epidemiologie &
Biostatistiek van het VU medisch centrum
Dr. Hans van Noort, senior onderzoeker (tot 1 nov. 2001) en dr. Sipke Dijkstra, postdoc
(vanaf 1 nov. 2001), afdeling Immunologische en Infectieziekten, TNO Preventie en
Gezondheid
Dr. Anette van Boxel-Dezaire (tot 1 okt. 2001) en dr. Mario Vogt (vanaf 1 jun. 2002),
postdoc, afdeling Immunologische en Infectieziekte, TNO Preventie en Gezondheid
Instituten:
VU medisch centrum, Amsterdam en TNO Preventie en Gezondheid, Leiden
Startdatum: oktober 1998
3.3 Het MS-MRI Centrum
(95MRI)
Doel van het centrum:
Het doel van het MS-MRI Centrum is mogelijk maken van MRI-scans voor onderzoek naar
multiple sclerose.
Achtergrond van het centrum:
Zoals in de algemene inleiding van dit katern al vermeld, is het met behulp van MRI mogelijk
om ‘in de hersenen van levende mensen te kijken’. Deze techniek waarbij met behulp van
magneetvelden afbeeldingen van de hersenen worden gemaakt, is daarom van zeer groot
belang voor zowel de diagnose als het onderzoek naar het ziekteproces en de werkzaamheid
van mogelijke geneesmiddelen bij MS. Om gebruik van deze helaas dure techniek voor MSonderzoek mogelijk te maken en te bevorderen, is in 1995 het MS-MRI Centrum opgericht
aan het VU medisch centrum. Bij deze oprichting is afgesproken dat de Stichting Vrienden
MS Research en het VU medisch centrum jaarlijks in bijna gelijke mate bijdragen aan dit
Centrum. De bijdrage van de Stichting Vrienden MS Research wordt gebruikt voor het
bekostigen van MRI-scans.
Bereikte resultaten:
Onafhankelijk onderzoek heeft aangetoond dat door niet betrokken MS-wetenschappers het
MS Centrum en het MS-MRI Centrum gerekend worden tot de top vijf belangrijke MSonderzoekscentra in de wereld.
MRI is een techniek waarmee met behulp van magnetische velden en radiogolfjes een beeld
van de hersenen van levende mensen gemaakt kan worden zonder schadelijke
(röntgen)straling. MRI speelt tegenwoordig een belangrijke rol bij de diagnose van MS. In de
afgelopen jaren heeft wetenschappelijk onderzoek geleid tot nieuwe richtlijnen voor de
diagnose van MS, waarin MRI een zwaar gewicht heeft. In Amsterdam zijn de diagnostische
MRI-criteria ontwikkeld die thans wereldwijd gebruikt worden.Door deze nieuwe richtlijnen
is het mogelijk geworden om de tijd die nodig is voor het stellen van een diagnose te
verkorten. Daarnaast maken nieuwe MRI-technieken ook een betere diagnose mogelijk.
12
Indien aan de hand van MRI-scans van de hersenen niet bepaald kan worden of iemand al dan
niet MS heeft, kunnen scans van het ruggenmerg een oplossing bieden. Resultaten uit het MSMRI centrum maken duidelijk dat ruggenmergsafwijkingen bij MS zeer specifiek zijn voor de
diagnose, en bij andere neurologische aandoeningen nauwelijks of niet voorkomen.
Uit wetenschappelijk onderzoek met behulp van MRI is gebleken dat de ontwikkeling van
aangedane gebieden bij verschillende personen of binnen een persoon met MS heel
verschillend kan verlopen. Op het moment is het met MRI mogelijk om aanwijzingen te
krijgen over de aanwezigheid van afbraak van de myeline en door inspuiting van een
contrastvloeistof over het bestaan van een ontsteking in een bepaald gebied. Recent zijn er
steeds meer aanwijzingen verkregen dat niet het verdwijnen van de myelinelaag, maar schade
die wordt toegebracht aan de zenuwvezels zelf een zeer belangrijke rol speelt bij het
veroorzaken van de blijvende klachten en achteruitgang. Nieuwe MRI-technieken waarmee
deze schade aan de zenuwvezels kan worden waargenomen (ofwel door meting van het
volume dat het hersenweefsel inneemt ofwel door meting van een stof die alleen in intacte
zenuwcellen aanwezig is) zijn in ontwikkeling.
Het MS-MRI Centrum leverde en levert een belangrijke bijdrage aan het boven beschreven
onderzoek. De subsidie voor het MS-MRI Centrum wordt gebruikt voor de bekostiging van
MRI-scans voor onderzoek op onder andere de boven beschreven gebieden. Een aantal van de
onderzoeksprojecten aan het MS-MRI Centrum zijn elders in dit katern beschreven
(paragrafen 11.2, 12.2, 14.2 en 15.2). Het betreft hier projecten waarvoor de Stichting
Vrienden MS Research behalve aan de scankosten ook een bijdrage levert aan de kosten voor
het personeel.
Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam
Startdatum: maart 1995
3.4
Het ErasMS, Rotterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en
onderzoek
(02-490 MS)
Doel van het centrum:
Na enige jaren van voorbereiding ging in 2002 het Rotterdamse centrum ErasMS van start.
Het onderzoek spitst zich toe op de rol van biologische factoren op het verloop van de ziekte.
Men richt zich op de vraag wat nu precies het verloop in gunstige of ongunstige zin
beïnvloedt, zowel wat betreft de korte termijn (Schubs of opflakkeringen) als wat betreft de
lange termijn. De bijdrage van de Stichting Vrienden MS Research aan dit centrum zal
gebruikt worden voor de uitbreiding van dit onderzoek naar biologische factoren.
Achtergrond van het centrum:
Op gebied van erfelijkheidsonderzoek is een start gemaakt met het uitgebreid in kaart brengen
van families waarin meerdere mensen MS hebben. Met behulp van uitgebreid
stamboomonderzoek door genealogen kunnen we nu zien dat sommige mensen met MS
behoren tot families waarin veel vaker MS voorkomt. Het blijkt dat in sommige van
dergelijke families ook vaker auto-immuunziekten zoals reuma of schildklieraandoeningen
voorkomen. Uiteindelijk hopen we door middel van toekomstige projecten in deze families te
onderzoeken welke genen een rol spelen bij MS. Een deel van de bijdrage van de Stichting
Vrienden MS Research zal gebruikt worden voor het aanstellen van een analist voor 20 uur
per week, die zich bezig zal houden met voortzetting en uitbreiding van dit onderzoek.
Daarnaast zal een onderzoek gestart worden naar de genen die een rol spelen bij de
13
achteruitgang in het geheugen en leervermogen, die soms optreedt bij mensen met MS.
Hiervoor zal een neuropsycholoog aangesteld worden voor 20 uur per week.
Op het gebied van onderzoek naar infecties bij MS hebben we een veel voorkomende bacterie
(Chlamydia Pneumoniae) geïdentificeerd, die op zichzelf meestal niet schadelijk is. Echter bij
mensen met relapsing-remitting MS verhoogt deze bacterie de kans op opflakkeringen.
Hetzelfde effect op MS werd recent door een Duitse onderzoeksgroep gerapporteerd van het
EBV-virus (ook wel het Pfeiffervirus), maar in ons onderzoek vonden wij dit niet.
Een spannende nieuwe ontwikkeling betreft ons immunologische onderzoek naar de
verspreiding van myeline-eiwitten vanuit het zenuwstelsel naar de lymfeklieren. We denken
dat deze herseneiwitten op deze centrale plaats voor het afweersysteem het chronische
ontstekingsproces instandhouden. Een beter begrip van deze processen leidt uiteindelijk tot
betere mogelijkheden om de ontsteking in te tomen. Vanwege het feit dat het ethisch en
praktisch gezien niet mogelijk is om van voldoende mensen met MS lymfeklierweefsel te
verkrijgen, zoeken we bij dit project onze toevlucht tot proefdiermodellen. Een deel van de
bijdrage van de Stichting Vrienden MS Research zal gebruikt worden voor het aanstellen van
een postdoc en een analist bij de afdeling immunologie, die zich bezig zullen houden met de
voortzetting en uitbreiding van dit onderzoek en van het onderzoek naar een verband tussen
biologische factoren en het verloop van MS bij patiënten.
De laatste jaren zijn er steeds meer aanwijzingen verkregen dat voortgaande achteruitgang bij
MS niet alleen veroorzaakt wordt door verwijdering van de isolerende myelinelaag om de
zenuwvezels. Beschadiging van de zenuwvezels zelf lijkt hierbij ook een belangrijke rol te
spelen. Om onderzoek naar deze beschadiging te stimuleren zullen op de afdeling
immunobiologie een postdoc (voor 20 uur per week) en een analist aangesteld worden. Zij
zullen tevens onderzoek verrichten naar de rol van virussen in het ontstaan van MS. Hierbij
zal gekeken worden naar een virus dat een MS-achtige ziekte in muizen veroorzaakt.
Voorts werd in de zomer een start gemaakt met het onderzoek naar de hormonale en
immunologische mechanismen die het ontstekingsproces tijdens de zwangerschap afremmen.
Dit onderzoek dat uitgevoerd wordt door de arts-onderzoeker drs. Rinse Neuteboom staat
elders in dit Wetenschapskatern beschreven.
In mei 2003 zal het proefschrift verschijnen van drs. Cecile Janssens die onderzoek deed naar
de kwaliteit van leven en de inschatting van de eigen toekomst in de eerste jaren na de
diagnose. Een van de conclusies uit het onderzoek is dat de ruime meerderheid van de
patiënten gesteld is op snelle diagnostiek en eerlijke communicatie ook als dat slecht nieuws
betekent en zelfs ook als dat gevolgen zou hebben voor werk of financiële situatie.
Bereikte resultaten:
Gezien de zeer recente starttijd van de bijdrage van de Stichting Vrienden MS Research aan
het ErasMS kunnen er nog geen resultaten gemeld worden die uit deze subsidie voortvloeien.
Het vinden van nieuwe onderzoekers voor de uitbreiding van de bovengenoemde
onderzoekslijnen is echter zeer voorspoedig verlopen. Alle onderzoekers zijn gestart met hun
onderzoek en kunnen volgend jaar de eerste resultaten presenteren.
Onderzoekers:
Drs. Inge de Koning, neuropsycholoog, afdeling neurologie
Dr. Leonie Boven, postdoc/senior onderzoeker, afdeling immunologie
Marjan van Meurs, analist, afdeling immunologie
Dr. Sandra Amor, postdoc/senior onderzoeker (50%), afdeling immunobiologie
Boudewijn Ouwerling, analist, afdeling immunobiologie
Mw. Meijer-van de Plas, analist, afdeling epidemiologie en biostatistiek
Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam
14
Startdatum van het centrum: juli 2002
15
4. De Hersenbank en de Liquorbank voor MS
4.1 Inleiding
Onderzoek aan en diagnose van MS zijn lange tijd bemoeilijkt, omdat je niet bij levende
mensen in de hersenen kunt kijken. Om onderzoek aan menselijk materiaal mogelijk te
maken, ondersteunt de Stichting Vrienden MS Research sinds 1990 de Nederlandse
Hersenbank voor Multiple Sclerose. De Hersenbank verzamelt hersenmateriaal van mensen
met en zonder MS, die tijdens hun leven een speciaal donorcodicil hebben getekend. Dit zeer
goed omschreven hersenmateriaal wordt beschikbaar gesteld aan MS-onderzoekers en maakt
het dezen mogelijk het ziekteproces en de aangedane gebieden te onderzoeken in
hersenmateriaal van mensen. In de afgelopen jaren heeft bij vele MS-onderzoeksprojecten
materiaal van de Hersenbank een essentiële rol gespeeld.
Als een verdere stimulans voor MS-onderzoek aan menselijk materiaal steunt de Stichting
Vrienden MS Research sinds 2000 een bank voor hersenvloeistof (liquor).
4.2 Nederlandse Hersenbank voor Multiple Sclerose
(00-406 MS)
Doel :
Hoe kan onderzoek op weefsel van overleden personen met MS bijdragen aan de
ontwikkeling van nieuwe, rationele behandelingstrategieën? De Nederlandse Hersenbank
(NHB) voor MS probeert een antwoord te geven op deze vragen.
Achtergrond :
De MS-Hersenbank kwam in 1990 tot stand met financiële hulp van de Stichting Vrienden
MS Research. Door het invullen van een NHB-codicil, kunnen mensen met MS hun hersenen
en ruggenmerg na overlijden beschikbaar stellen voor wetenschappelijk onderzoek.
Door middel van MRI-opnamen (in samenwerking met het VU medisch centrum) van de
hersenen en het ruggenmerg van overleden MS-patiënten kunnen ook laesies opgespoord
worden die niet met het blote oog te zien zijn tijdens de obductie (het uitnemen van het
weefsel). De laesies worden onderzocht en vervolgens worden stukjes uit de laesies en de
omliggende normaal ogende witte stof gehaald. Zo zijn de karakteristieken van de
veranderingen en het verband met de laesies goed te bestuderen. Een diagnostisch protocol
opgesteld door prof. dr. Chris Polman, zorgt voor een eenduidige klinische diagnostiek bij de
overleden patienten.
De NHB-werkwijze is uniek door het zeer korte tijdsbestek waarin het weefsel wordt
verkregen en behandeld. Dit vergt de permanente beschikbaarheid van hooggekwalificeerde
medewerkers en is een vereiste voor diverse moderne onderzoekstechnieken.
Obducties worden uitgevoerd in het VU medisch centrum onder leiding van dr. Wouter
Kamphorst en prof. dr. Paul van der Valk. De behandelend neuroloog van de patiënt ontvangt
het verslag met de uitkomsten van het neuropathologisch onderzoek en bespreekt de
resultaten met de nabestaanden. Onderzoekers krijgen de informatie geanonimiseerd.
Sinds zijn oprichting heeft de Nederlandse Hersenbank 2525 obducties verricht. Daarvan is
materiaal van 130 MS-patiënten en 977 controles ter beschikking gesteld aan 70 MSonderzoeksprojecten. Het donorprogramma van de NHB kent momenteel 331 donoren met
MS en 1132 controles. Van beide groepen personen zijn veel meer donoren nodig om aan de
onderzoeksvragen te kunnen voldoen.
16
Bereikte resultaten:
Dankzij onderzoek is de relatie tussen MS en het ontspoorde immuunsysteem duidelijker
geworden, alsmede de kennis over ontstekingsprocessen, schade en weefselverlies. Ook blijkt
dat er veel variaties zijn in het aantal en type van MS-ontstekingen en dat er ook veel meer
immunologische activiteit is in de ogenschijnlijk normaal aandoende delen van de hersenen,
dan aanvankelijk werd verondersteld. Dat verklaart waarom de symptomen van MS per
persoon en in de tijd zo kunnen verschillen. Wetenschappelijk onderzoek, mede mogelijk
gemaakt door de NHB, heeft zowel binnen Nederland als internationaal een goede bijdrage
geleverd aan nieuwe ontwikkelingen en zal ongetwijfeld meer inzicht geven in het
ziekteproces en hopelijk leiden tot nieuwe effectievere therapeutische strategieën tegen MS.
Onderzoekers:
Dr. Rivka Ravid, coördinator
Prof. dr. Dick Swaab, directeur
Instituut: Nederlandse Hersenbank, Amsterdam
Startdatum: januari 1990
4.3 Liquorbank
(97-310 MS)
Doel van de liquorbank:
Het doel van de liquorbank is het opzetten van een organisatie voor het verzamelen van
hersenvocht van goed gedocumenteerde multiple sclerose (MS) patiënten (samen met MRIscans) en van controles en dit verstrekken aan onderzoekers over de gehele wereld met een
gedegen onderzoeksvoorstel. Hiermee hoopt de organisatie inzicht te verschaffen in de manier
waarop MS ontstaat en een mogelijke marker te ontdekken waarmee het verloop van de ziekte
voorspeld en gevolgd kan worden.
Achtergrond van de liquorbank:
MS is een aandoening van het centrale zenuwstelsel (CZS) waar de demyelinisatie plaats
vindt. Liquor of hersenvloeistof is de lichaamsvloeistof die zich het dichtst bij het CZS
bevindt. Aangezien de processen die zich in de hersenen afspelen alleen op weefsel kunnen
worden onderzocht is het logisch dat bij afwezigheid van weefsel de liquor een goede
weerspiegeling van de processen zal geven. Hoewel er de laatste jaren steeds meer publicaties
zijn over stoffen in bloed en liquor (immunologische markers, afbraakproducten van
zenuwweefsel en myeline, hormonen e.d.) in relatie tot MS, is er tot op heden nog geen goede
marker gevonden die de kenmerken van de ziekte weerspiegelt.
Bereikte resultaten:
Sinds september 2000 is men in het VU medisch centrum van start gegaan met het
verzamelen van liquor van patiënten (MS en controles). Op 1 januari 2003 heeft de bank reeds
de beschikking over liquor van meer dan 100 MS- en 50 controlepatiënten. Tevens krijgt het
materiaal nationaal en internationaal meer bekendheid bij onderzoeksgroepen en vindt er een
uitbreiding plaats van de samenwerkingsverbanden.
Samenwerkingsverbanden/aanvragers hersenvocht:
 Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek en Dementie Liquor bank (dr. Elly Holl en
prof. dr. Philip Scheltens: APP+1, Tau en amyloid beta)
 Dept. Of Neuroimmunology Institute Queen Square in London (Axel Petzold en dr.
Gavin Giovanoni: neurofilamenten, S100b, ferritine, GFAP)
17



Department of Neuroimmunology, Guy's Kings and St. Thomas Medical School,
Kings College, London, UK (Eli Silber and dr. Mohammed Sharief: apoptosemarkers)
Dept. Of Neurology Colorado University in Denver (dr. Don Gilden: B-cells,
proteomics en specificiteit van oligoclonale banden in MS)
Dept. of Neurology, University of Innsbrueck (dr. Thomas Berger) and Division of
Neuroimmunology, Brain Research Institute, University of Vienna (dr. Hans
Lassmann: anti-MOG (myeline oligodendrocyt glycoproteïne)).
Onderzoekers:
Drs. Judith Eikelenboom, arts-onderzoeker
Drs. Jack Zwemmer, arts-onderzoeker
Begeleiders:
Prof. dr. Chris Polman, neuroloog
Dr. Rogier Hintzen, neuroloog/neuro-immunoloog
Dr. Rifka Ravid, coördinator Nederlandse Hersenbank
Prof. dr. Dick Swaab, directeur Nederlandse Hersenbank
De organisatie: afdelingen Neurologie van het VU medisch centrum in Amsterdam en het
Erasmus MC in Rotterdam, de Nederlandse Hersenbank en het Nederlands Instituut voor
Hersenonderzoek (beiden in Amsterdam)
Startdatum: januari 2000, een verlenging van de subsidieaanvraag is ingediend
18
5. Onderzoek naar ontwikkeling van nieuwe therapieën
5.1 Inleiding
Om onderzoek naar mogelijke nieuwe geneesmiddelen en behandelingen te laten verlopen
met zo min mogelijk kans op risico’s voor de aan het onderzoek deelnemende personen,
wordt dit onderzoek voorafgegaan door zeer uitgebreid onderzoek in het laboratorium.
Bovendien vindt onderzoek naar mogelijke nieuwe behandelingen in het algemeen in drie
fasen plaats. In de eerste fase wordt een mogelijk geneesmiddel getest op een aantal gezonde
personen om te bepalen welke hoeveelheid van de stof kan worden ingenomen zonder
ernstige bijwerkingen. Als de resultaten van dit fase I-onderzoek veelbelovend zijn, wordt de
behandeling in de tweede fase getest op een beperkt aantal patiënten. Deze relatief kleine test
is bedoeld om een aanwijzing te krijgen over een mogelijk gunstig effect van de behandeling
op de ziekte en tevens of dit gunstige effect groter is dan eventuele nadelige effecten. Indien
ook het fase II-onderzoek veelbelovend is, wordt het middel vervolgens getest in een grote
groep patiënten. Dit fase III-onderzoek heeft ten doel om de in het fase II-onderzoek
gevonden aanwijzingen voor een gunstig effect van het geneesmiddel te bevestigen. Indien
ook het fase III-onderzoek gunstig is verlopen, kan registratie van het geneesmiddel worden
aangevraagd. Vanwege de zorgvuldigheid die vereist is bij onderzoek naar een mogelijke
nieuwe behandeling of geneesmiddel, neemt dit onderzoek meer dan 10 jaar in beslag. Na de
registratie van een geneesmiddel kan eventueel nog een fase IV-onderzoek plaatsvinden. Dit
onderzoek heeft ten doel om te bepalen of het geneesmiddel ook een gunstig effect heeft op
andere groepen patiënten (met bijvoorbeeld andere vormen of stadia van MS of zelfs met
andere ziektes) dan waarvoor het in eerste instantie geregistreerd is.
In dit hoofdstuk wordt een fase II-onderzoek naar het effect van beenmergtransplantatie bij
patiënten met snel verergerende multiple sclerose beschreven.
5.2 Beenmergtransplantatie bij patiënten met snelle achteruitgang van
secundair progressieve multiple sclerose
(97-295 MS)
Doel van het onderzoek:
Het effect en de veiligheid van beenmergtransplantatie bij MS-patiënten bepalen.
Achtergrond van het onderzoek:
Multiple sclerose wordt waarschijnlijk veroorzaakt door een ontregeld afweersysteem. Witte
bloedcellen die normaal bedoeld zijn voor de afweer gaan zich richten tegen weefsel in het
centrale zenuwstelsel van de patiënt. Dit noemen we een auto-immuunziekte. Het principe
van beenmergtransplantatie berust op het ongedaan maken van die ontspoorde autoimmuunreactie. Uit dierproeven blijkt dat het om een effectieve behandeling zou kunnen gaan
en inmiddels hebben in het kader van een Europees onderzoeksverband al vele MS-patiënten
deze behandeling ondergaan. Omdat beenmergtransplantatie een risicovolle ingreep is worden
alleen patiënten behandeld die in korte tijd heel veel last van de ziekte hebben gekregen.
Beenmergtransplantatie is een vorm van stamceltransplantatie die al langer bekend is als
behandeling tegen lymfeklierkanker of leukemie. Bij deze vormen van kanker worden door de
chemotherapie en lichaamsbestraling de kwaadaardige cellen gedood. Bij een autoimmuunziekte is het de bedoeling de ontspoorde witte bloedcellen te vernietigen. Hierna
worden de zogenaamde stamcellen uit het beenmerg teruggeven per infuus om een nieuw
afweersysteem en nieuwe rode bloedlichaampjes op te bouwen. Als dit gelukt is kan men het
afweersysteem als hernieuwd beschouwen.
19
Bereikte resultaten:
Sinds medio 1998 hebben in het Erasmus MC te Rotterdam 12 MS-patiënten een
beenmergtransplantatie ondergaan. Al deze patiënten hebben de behandeling doorstaan
zonder levensbedreigende complicaties. Zoals verwacht waren er wel een aantal infecties en
huidreacties als gevolg van de medicijnen en door de bestraling. Na de
beenmergtransplantatie werden alle patiënten gevolgd op de polikliniek. De directe
bijwerkingen van de chemotherapie en de bestraling zijn naar verloop van tijd bijgetrokken.
Het totale aantal behandelde MS-patiënten ligt wereldwijd inmiddels al ver boven de 100. Al
deze patiënten hadden een snel progressieve MS. Voor deze patiënten was geen andere
therapeutische mogelijkheid meer aanwezig en zij hadden een grote kans om binnen een paar
jaar zeer ernstig invalide te worden dan wel te overlijden. De resultaten bij een grote groep
overwegend Europese MS-patiënten zijn afgelopen jaar gepubliceerd in een wetenschappelijk
tijdschrift. Bij een grote meerderheid van de patiënten bleven tekenen van verergering van de
ziekte uit in de drie jaar na de transplantatie. In de hele groep werden na transplantatie
nauwelijks aankleurende plekken gezien op de MRI-scan (een maat voor ontsteking). Bij de
Rotterdamse patiënten en bij een groep uit Italië werd helemaal geen aankleuring meer
gezien.
Samenvattend kan worden gesteld dat beenmergtransplantatie bij MS-patiënten goed werd
verdragen zonder dat er levensbedreigende complicaties optraden. Er zijn aanwijzingen voor
effectiviteit van de behandeling, maar deze zal nog moeten worden bevestigd bij een grotere
groep patiënten. Binnenkort start een grote internationale studie waarbij het effect van
stamceltransplantatie vergeleken zal worden met een vorm van chemotherapie (mitoxantron).
Onderzoeker:
Drs. Johnny Samijn, neuroloog in opleiding
Overige leden van het onderzoeksteam:
Dr. Peter te Boekhorst, hematoloog
Laura Daeter, MS research verpleegkundige
Dr. Pieter van Doorn, neuroloog
Drs. Zwenneke Flach, radioloog
Drs. Inge de Koning, neuropsycholoog
Projectleiders:
Dr. Rogier Hintzen, neuroloog/immunoloog
Prof. dr. Bob Löwenberg, hematoloog
Instituut: Erasmus MC, Universitair Medisch Centrum Rotterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 apr. 1999 - 1 apr. 2003
20
6. Onderzoek naar omgevings- en erfelijke factoren
6.1 Inleiding
Hoewel bekend is dat MS een auto-immuunziekte is, is helaas nog niet bekend waarom en op
welke wijze het afweersysteem ontregeld wordt. Wel is door bestudering van de verspreiding
van de ziekte bekend dat zowel omgevings- als erfelijke factoren de kans op het krijgen van
MS beïnvloeden. Het feit dat deze factoren nog steeds niet bekend zijn, wordt veroorzaakt
doordat er vermoedelijk een combinatie van vele factoren een rol speelt en dat bovendien
deze factoren waarschijnlijk voor verschillende personen anders kunnen zijn. Mogelijk
kunnen omgevings- en erfelijke factoren ook het verloop van de ziekte beïnvloeden.
(Het feit dat erfelijke factoren een rol spelen bij de gevoeligheid voor het krijgen van MS
betekent overigens niet dat MS erfelijk is in de gebruikelijke zin van het woord. De kans dat
kinderen van personen met MS ook MS ontwikkelen is heel klein en mensen met precies
hetzelfde erfelijk materiaal (eeneiige tweelingen) ontwikkelen vaker niet dan wel allebei MS.
Wel kan de kans op MS in sommige families hoger zijn dan het gemiddelde van 1 op 1000.)
In dit hoofdstuk worden een aantal onderzoeken naar mogelijke omgevings- en erfelijke
factoren beschreven. Hoewel er nooit een virus of ziekteverwekker is gevonden, die de
oorzaak zou kunnen zijn van MS, zijn er wel aanwijzingen dat infecties invloed kunnen
hebben op het ontstaan of het verloop van de ziekte. Recent onderzoek heeft laten zien dat
infecties de kans op opflakkeringen van MS verhogen (paragraaf 6.2.1.). Sommige algemeen
voorkomende virussen kunnen hersencellen besmetten. In paragraaf 6.2.3 wordt onderzoek
beschreven naar de invloed van dergelijke infecties op de hersencellen.
Terwijl stress een gevolg kan zijn van het hebben van een onvoorspelbare ziekte als MS,
ontstaan er steeds meer aanwijzingen dat stress ook een invloed kan hebben op het verloop
van de ziekte. In het in paragraaf 6.2.1 beschreven onderzoek is gevonden dat stressvolle
gebeurtenissen in het dagelijks leven de kans op opflakkeringen van MS kunnen verhogen. In
paragraaf 6.2.2 wordt een heel ander aspect van de wisselwerking tussen het stress-systeem en
MS beschreven. Cellen in de hersenen kunnen de bijnier aanzetten tot het maken van het
stresshormoon cortisol. Dit hormoon kan de activiteit van het immuunsysteem en daarmee
mogelijk de activiteit van MS verlagen. Het in paragraaf 6.2.2 beschreven onderzoek levert
aanwijzingen dat de activiteit van de betreffende hersencellen is verminderd in veel MSpatiënten.
Zwangerschap heeft een duidelijke invloed op MS. Vooral durende de laatste drie maanden
van de zwangerschap is de kans op opflakkeringen van MS verlaagd. Daarentegen is in de
periode na de zwangerschap de kans op opflakkeringen hoger. In het in paragraaf 6.2.4
beschreven project zal onderzocht worden welke veranderingen tijdens de zwangerschap
verantwoordelijk zijn voor de invloed op MS.
Een gen is een stukje erfelijk materiaal dat de informatie bevat voor het maken van een eiwit.
In paragraaf 6.3.1 en 6.3.2 wordt onderzoek beschreven naar de mogelijke betrokkenheid van
twee van deze erfelijke factoren bij MS. Macrofagen (letterlijk: grote eters) zijn witte
bloedcellen die waarschijnlijk een belangrijke rol spelen in de afbraak van de myelineschede
bij MS. Het enzym myeloperoxidase (MPO) maakt stoffen die een rol spelen bij deze
afbraak. Bovendien is dit enzym alleen aanwezig in macrofagen die zich bevinden in MSontstekingen. In paragraaf 6.3.1 wordt daarom een mogelijke rol van het gen voor dit enzym
bij MS onderzocht.
Bij de erfelijke kinderziekte ‘Vanishing White Matter’ is onlangs een verrassende ontdekking
gedaan. Geheel onverwacht bleek deze ziekte veroorzaakt te worden door een fout in een gen
voor een eiwit dat betrokken is bij de aanmaak van eiwitten. Door deze fout in het gen (en het
bijbehorende eiwit) wordt bij de ziekte ‘Vanishing White Matter’ de aanmaak van eiwitten
niet meer tijdelijk stilgezet onder moeilijke omstandigheden, zoals temperatuurverhoging
21
door koorts. Omdat de ziekte ‘Vanishing White Matter’ veel overeenkomsten vertoont met
MS, is onderzoek gedaan naar de mogelijke betrokkenheid van een soortgelijk gen bij MS
(paragraaf 6.3.2). Tevens is de invloed van de temperatuur op de aanmaak van eiwitten door
cellen van mensen met MS onderzocht.
Onderzoek verricht binnen het MS Centrum VU/TNO (paragraaf 3.2) heeft laten zien dat
bepaalde vormen van de genen voor IL-12 (een ontstekingsremmend eiwit) en FAS (een
eiwit betrokken bij gereguleerde dood van onder andere witte bloedcellen) de kans op MS
kunnen verminderen. FAS is een eiwit dat een belangrijke rol speelt bij het verwijderen
van lichaamscellen die niet nodig zijn of die zich verkeerd ontwikkeld hebben.
6.2 Onderzoek naar mogelijke omgevingsfactoren
6.2.1 Stressvolle gebeurtenissen in het dagelijks leven verhogen de kans op
opflakkeringen van MS
(95-207 MS)
Doel en achtergrond van het onderzoek
Al vele jaren hebben mensen met MS en hun behandelende artsen het gevoel dat het optreden
van psychische stress het begin kan vormen van een periode van verslechtering van de ziekte.
Het is echter tot nog toe heel moeilijk gebleken deze veronderstelling goed te bewijzen. De
enige manier om dit te doen is mensen met MS gedurende langere tijd intensief te
onderzoeken en precies vast te leggen wat ze iedere week aan belangrijke negatieve
gebeurtenissen meemaken.
Bereikte resultaten
De afgelopen jaren hebben wij een groep van 73 mensen met relapsing-remitting MS
gedurende 2 jaar intensief gecontroleerd in de ROtterdam Study on Exacerbations in MS
(ROSE). Hierbij werd tevens aan de patiënten gevraagd om zelf iedere week een dagboek bij
te houden waarin werd gerapporteerd welke negatieve gebeurtenissen voor hen aanleiding
gaven tot psychische stress. Uitdrukkelijk werd hierbij onderscheid gemaakt tussen enerzijds
gebeurtenissen die direct met de MS zelf te maken hadden (bijv. slechter lichamelijk
functioneren) en gebeurtenissen die daar los van stonden (bijv. dood of ziekte van een naaste
persoon). De patiënten ondergingen iedere 8 maanden een onderzoek door de neuroloog en
ook bij elke gerapporteerde opflakkering en/of infectie.
Eerder hebben we al gerapporteerd dat met name infecties van de bovenste luchtwegen een
hogere kans gaven op een opflakkering van de MS. Een opvallende bevinding was verder dat
er in de periode van 4 weken voor een opflakkering relatief vaker stressveroorzakende
gebeurtenissen op waren getreden. Omgekeerd, wanneer mensen met MS in een periode van
vier weken minstens 1 ernstige stressveroorzakende gebeurtenis meemaakten, hadden zij een
2.2 maal hogere kans (dan normaal, zonder stress) hierna een opflakkering te krijgen. De kans
op een opflakkering na het doormaken van een infectie bedroeg 2.9 maal hoger dan wanneer
er geen infectie was doorgemaakt. De stress op zich leidde niet tot een hogere kans op
infecties of omgekeerd. De stressvolle gebeurtenissen en de infecties waren dus
onafhankelijke factoren die beiden de activiteit van MS bleken te verhogen. Dit onderzoek
suggereert dat de grootste kans op opflakkering wordt bereikt indien men èn een infectie heeft
doorgemaakt èn er sprake is geweest van een stressveroorzakende gebeurtenis. In zo´n geval
was er in onze studie een 2.2 maal 2.9 = 6.4 maal hogere kans op een opflakkering.
Onderzoeker:
Drs. Dragan Buljevac, arts-onderzoeker
22
Begeleider:
Dr. Rogier Hintzen, neuroloog/immunoloog
Instituut: Erasmus MC, Universitair Medisch Centrum Rotterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 jul. 1998 – 1 sept. 2001. Uitwerken van gegevens in 2002.
Cofinanciering: Erasmus MC en preventiefonds
6.2.2 De invloed van ontstekingen op het functioneren van het stresssysteem in MS
(99-386 MS)
Doel van het onderzoek:
Onderzoek naar het stress-systeem tijdens MS en het effect van ontstekingen in de hersenen
op de activiteit van dit systeem.
Achtergrond van het onderzoek:
Het is nog steeds een raadsel waarom sommige mensen MS krijgen en anderen niet en
waarom sommige MS-patiënten snel en goed herstellen en bij anderen de ziekte chronisch
wordt. Dierexperimenten hebben aangetoond dat de aanmaak van veel bijnierschorshormonen
van het stress-systeem tijdens ziekte kan beschermen tegen MS en helpen bij herstel van MS.
Bijnierschorshormonen zoals prednisolon worden ook als geneesmiddel bij MS gegeven. Of
het inderdaad zo is dat het stress-systeem wordt geactiveerd tijdens MS en of een verhoogde
aanmaak van het bijnierschorshormoon inderdaad helpt bij het voorkomen en herstel van MS
is onderwerp van onze studie. Voor dit onderzoek maken we gebruik van de hersenen van
MS-patiënten die zij na hun overlijden voor wetenschappelijk onderzoek ter beschikking
hebben gesteld aan de Nederlandse Hersenbank.
Bereikte resultaten tot nu toe:
MS-patiënten hebben inderdaad een geactiveerd stress-systeem. Dit blijkt uit het feit dat in de
hypothalamus, een gebied dat onder in de hersenen ligt waar de oogzenuwen de hersenen
binnen gaan, zenuwcellen die de stressreactie aansturen in een sterk verhoogde staat van
activiteit verkeren. Ook bevat de hersenvloeistof van MS-patiënten sterk verhoogde
hoeveelheden van het bijnierschorshormoon cortisol. Echter, bij sommige MS-patiënten was
de stress-as sterk geactiveerd en bij anderen nauwelijks.
De volgende stap was om te onderzoeken of MS-ontstekingen in de hypothalamus de activatie
van zenuwcellen die de afgifte van cortisol regelen beïnvloeden. We troffen een onverwacht
hoog aantal MS-ontstekingen aan in de hypothalamus, waarvan bovendien de meerderheid
zeer actief bleek te zijn en vol met ontstekingscellen zat. Dat was opvallend omdat de
gemiddelde duur van MS twintig jaar was in de groep patiënten die zijn onderzocht en het
idee bestaat dat de meeste MS-ontstekingen na zoveel jaar ziekte inmiddels uitgedoofd
zouden zijn. Blijkbaar gaat het proces van ontstaan van nieuwe ontstekingactiviteit dus
tientallen jaren door in MS. Een geheel nieuwe vondst was dat de zenuwcellen die de
productie van cortisol regelen veel minder actief waren wanneer er actieve ontstekingshaarden
in de buurt aanwezig waren. Blijkbaar remmen deze actieve MS-ontstekingshaarden in de
hypothalamus de afgifte van cortisol die zo nodig is om het ziekteproces te remmen.
Geconcludeerd kan worden dat mensen met MS in het algemeen wel een cortisolreactie
hebben tijdens hun ziekte maar dat deze tekort schiet in het onderdrukken van het
ziekteproces. Het onderzoek wijst uit dat wanneer zich actieve MS-ontstekingen voordoen in
de hypothalamus dat dan de activiteit van de zenuwcellen die de afgifte van cortisol regelen
sterk vermindert en dat de patiënt daardoor de kans loopt dat het ontstekingproces voort blijft
duren. Er worden nu voorbereidingen getroffen om met behulp van MRI-technieken
23
aanwezigheid van MS-ontstekingen in de hypothalamus vast te stellen. Vervolgens kan in
deze mensen met ontstekingen in de hypothalamus worden gekeken of zij inderdaad een
verminderde cortisolreactie hebben en of dit een slechter verloop van hun MS voorspelt.
Onderzoeker:
Dr. Inge Huitinga, postdoc
Begeleider:
Prof dr. Dick Swaab, neurobioloog/arts
Instituut: Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 dec. 1999 - 1 dec. 2003
6.2.3 De invloed van infecties door de virussen HHV-6 en EBV op
hersencellen
(98-368 MS)
Doel van het onderzoek:
Het zoeken naar meer begrip van de rol van virusinfecties bij MS.
Achtergrond van het onderzoek:
Sinds oudsher wordt vermoed dat virusinfecties een rol spelen bij MS. In de laatste decennia
is er veel onderzoek gedaan waarvan de resultaten de betrokkenheid van virussen bij MS
ondersteunen. We weten nu dat virussen zowel het risico om MS te krijgen als het verloop
van de ziekte beïnvloeden. Hoe de relatie tussen virussen en MS in elkaar zit is nog
onduidelijk. Immers, de meeste virussen waarvan we weten of vermoeden dat ze een rol
spelen, zijn vrij normale virussen die het merendeel van de bevolking infecteren, en allerminst
specifiek zijn voor mensen met MS. De vraag is nu hoe deze virussen dan toch een rol in het
ziekteproces vervullen.
In het project wordt gekeken naar effecten van virusinfecties op het zenuwstelsel. Hoewel we
weten dat dit vrij algemeen voorkomt, is er nauwelijks iets bekend over het gevolg van zo'n
infectie op het functioneren van hersencellen. Virussen zouden bijvoorbeeld als een extra
risicofactor voor ontstekingen kunnen zorgen. In samenwerking met de Nederlandse
Hersenbank worden hersencellen in kweek genomen en in het laboratorium geïnfecteerd met
algemeen voorkomende virussen zoals humaan herpesvirus-6 (HHV-6; veroorzaker van
roseola) of Epstein-Barr virus (EBV; veroorzaker van de ziekte van Pfeiffer). Infectie met
HHV-6 wordt daarbij als eerste onderzocht.
Bereikte resultaten tot nu toe:
Uit hetgeen bekend is van de effecten van virusinfecties zoals die met HHV-6 en EBV, wordt
vermoed dat met name de controle op afweerprocessen in de hersenen in de war wordt
gestuurd door infectie. De effecten vertalen zich vooral door het aan- of uitzetten van
bepaalde erfelijke eigenschappen in een geïnfecteerde cel. Het is denkbaar dat daarbij de
grootste veranderingen zich voordoen als er na de infectie nog andere factoren inwerken op
hersencellen. Omdat er zoveel verschillende processen bij afweer betrokken zijn, lijkt het niet
zinvol om slechts een klein aantal van deze processen te bestuderen. Daarom wordt de
zogenaamde array-techniek gebruikt, waarbij de effecten van infectie op honderden erfelijke
eigenschappen tegelijkertijd in kaart gebracht worden. In het eerste stadium van het project is
deze array-techniek ontwikkeld voor verschillende typen hersencellen en er is gekeken of de
resultaten betrouwbaar en reproduceerbaar zijn. Tevens is onderzocht of hersencellen van
verschillende personen (zonder hersenaandoeningen) een vergelijkbaar resultaat geven.
Parallel zijn we bezig met het verbeteren van de methode om hersencellen in kweek te
24
infecteren met virussen als HHV-6 om een hoog percentage geïnfecteerde hersencellen te
krijgen. Het project is nu zover dat de array-techniek goed loopt, betrouwbaar is bevonden, en
in de komende periode ingezet zal worden om de effecten van virusinfectie op honderden
aspecten van de celfunctie te bestuderen. In een eerste stap zijn effecten van de meest
voorkomende ontstekingssignalen op gezonde hersencellen in kaart gebracht. De volgende
stap is het effect van virusinfectie bestuderen en vervolgens dat van de ontstekingssignalen op
geïnfecteerde cellen. Verwacht wordt dat aanwijzingen naar voren komen op welke processen
de virusinfectie invloed heeft en welk van deze invloeden een rol zouden kunnen spelen bij
MS. Daarop kan dan vervolgens nadere aandacht worden gericht.
Onderzoekers:
Drs. Sonja Meeuwsen, aio
Ing. Carla Persoon, analiste
Begeleider:
Dr. Hans van Noort, biochemicus
Instituut: TNO Preventie en Gezondheid, Leiden
Looptijd van het onderzoek: 1 apr. 2000 - 1 apr. 2004
6.2.4 Het verband tussen klinische, immunologische en hormonale gegevens
tijdens de zwangerschap van MS-patiënten
(00-408 MS)
Doel van het onderzoek:
Opsporing van de biologische factoren die het verloop van MS tijdens de zwangerschap
beïnvloeden.
Achtergrond van het onderzoek:
Zwangerschap heeft een opmerkelijk gunstig effect op het verloop van MS. Met name tijdens
de laatste drie maanden van de zwangerschap is er een forse afname van het aantal
opflakkeringen van de ziekte. Deze afname is groter dan bereikt wordt met de gebruikelijke
medicatie voor MS. De eerste drie maanden na de bevalling is er een toename van de
opflakkeringen. Een mogelijke verklaring voor dit feit ligt in de veranderingen in het
immuunsysteeem tijdens en na de zwangerschap. Ter voorkoming van afstoting van de foetus
dient er een anti-ontstekingsklimaat te heersen. We gaan ervan uit dat deze verandering in
omstandigheden ook te maken heeft met het tijdelijk gunstige effect van de zwangerschap.
Het lijkt erop dat er tijdens de zwangerschap een verandering optreedt van de normaal
aanwezige balans binnen het immuunsysteem tussen twee elkaar tegenwerkende groepen van
cellen, te weten de ontstekingsbevorderende cellen en de ontstekingsremmende cellen. Het
onderzoek zal zich met name richten op de veranderingen in deze balans. Hiernaast zal in de
toekomst onderzocht worden of ook andere mechanismen van belang kunnen zijn. Kennis van
de mogelijke mechanismen als verklaring voor het opvallend veranderde verloop tijdens de
zwangerschap zal leiden tot meer kennis over het ontstaan en verloop van MS. Wellicht leidt
het zelfs tot nieuwe behandelingsmogelijkheden. Het onderzoek is zo opgezet dat er 30
vrouwen gevolgd zullen worden tijdens en na de zwangerschap. Tevens zal er een
controlegroep van minstens zoveel gezonde zwangere vrouwen tijdens en na de zwangerschap
gevolgd worden.
Bereikte resultaten:
Uiteraard zijn er in dit vroege stadium nog geen resultaten te verwachten. Er is een start
gemaakt met het zoeken naar zwangere vrouwen die aan het onderzoek deel willen nemen.
25
Onderzoeker:
Drs. Rinze Neuteboom, agiko neurologie
Begeleiders:
Dr. Rogier Hintzen, neuroloog / immunoloog
Dr. Jon Laman, immunoloog
Dr. Christianne de Groot, gynaecoloog
Instituut: Erasmus MC, Universitair Medisch Centrum Rotterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2002 – 1 jan. 2010
In deze periode zal er 2 jaar worden besteed aan het onderzoek. De overige tijd zal worden
gebruikt voor het volgen van de opleiding tot neuroloog.
6.3 Onderzoek naar mogelijke erfelijke factoren
6.3.1 Onderzoek naar een mogelijke betrokkenheid van het MPO-gen bij
MS
(01-467 MS)
Doel van het onderzoek:
Het doel van dit project is onderzoek naar de mogelijkheid dat het MPO-gen een rol speelt bij
multiple sclerose.
Een gen is een stukje erfelijk materiaal, dat de informatie bevat voor de productie van een
eiwit. Behalve informatie over de opbouw van het eiwit bevat het gen ook informatie over
wanneer en hoeveel eiwit gemaakt moet worden. Deze laatste informatie bevindt zich in een
deel van het gen, dat de promotor wordt genoemd. In de promotor van het gen voor het eiwit
myeloperoxidase (MPO) kunnen een tweetal variaties voorkomen die de productie van het
eiwit beïnvloeden. De bedoeling van het huidige onderzoek is om vast te stellen in hoeverre
deze variaties (polymorfismen), en de daarvan afgeleide MPO-concentratie/activiteit, in
verband staan met het vóórkomen en het klinisch verloop van multiple sclerose.
Achtergrond van het onderzoek:
Macrofagen (letterlijk: grote eters) zijn witte bloedcellen die tot taak hebben om dode cellen
en schadelijke stoffen te verwijderen door deze ‘op te eten’ en af te breken. Voor deze afbraak
maken macrofagen gebruik van reactieve zuurstofproducten. Myeloperoxidase (MPO) is een
enzym in macrofagen dat betrokken is bij vorming van deze zuurstofproducten en dat met
name de productie van hypochloriet (bleekwater) uit waterstofperoxide stimuleert. Er zijn
verschillende aanwijzingen dat MPO een rol speelt in multiple sclerose (MS). Allereerst is
MPO aanwezig in macrofagen die zich bevinden in de MS-laesies, maar niet in macrofagen in
gezond hersenweefsel. Macrofagen worden verondersteld een belangrijke rol te spelen in de
afbraak van de myelineschede, mede door productie van de reactieve zuurstofproducten.
Daarnaast is gerapporteerd dat muizen die geen MPO kunnen maken, gevoeliger zijn voor een
MS-achtige ziekte. Tenslotte is een verband gevonden tussen het gebied van het erfelijk
materiaal, waar het MPO-gen zich bevindt, en MS. In dit licht onderzoeken wij in hoeverre
een tweetal variaties (-463 G→A en –129 G→A) in het promotorgebied van het MPO-gen,
beide resulterend in een veranderde MPO-concentratie/activiteit, verband houden met het
vóórkomen en het klinisch verloop van MS.
Bereikte resultaten:
Er is gestart met het verzamelen van DNA van MS-patiënten in de regio Limburg. Daarnaast
kan gebruik gemaakt worden van een reeds bestaand DNA-archief van MS-patiënten in
26
Diepenbeek (België) en Groningen. Bepalingen van beide variaties (polymorfismen) zijn
operationeel gemaakt binnen ons laboratorium en de reeds verkregen DNA-monsters worden
momenteel geanalyseerd.
Onderzoeker:
Inge Jansen, analiste
Begeleiders:
Prof. dr. Jan Willem Cohen Tervaert, immunoloog
Dr. Raymond Hupperts, neuroloog
Dr. Peter Heeringa, immunoloog
Dr. Jan Damoiseaux, immunoloog
Drs. Bram Rutgers, arts/promovendus
Prof. dr. Piet Stinissen, immunoloog
Instituut: Universiteit Maastricht/academisch ziekenhuis Maastricht
Looptijd van het onderzoek: 15 aug. 2002 – 15 sept. 2003
6.3.2 Onderzoek naar een mogelijke rol van een verstoorde regulatie van de
eiwitproductie bij multiple sclerose
(01-480 MS)
Doel van het onderzoek:
Doel van het onderzoek is na te gaan of er verband bestaat tussen het primaire defect bij de
erfelijke kinderziekte Vanishing White Matter (VWM) en dat van MS.
Achtergrond van het onderzoek:
Vanishing White Matter (VWM) is een erfelijke kinderziekte. VWM en MS vertonen
opmerkelijke overeenkomsten. Beide hebben een chronisch progressief beloop met van tijd
tot tijd optredende snellere verslechteringen. Temperatuurverhoging (koorts) is bij beide een
risicofactor voor neurologische achteruitgang. Bij beide is de witte stof van het centrale maar
niet het perifere zenuwstelsel aangedaan en is er naast myelineverlies sprake van
beschadiging van zenuwvezels.
In 2001 vonden wij dat VWM veroorzaakt wordt door een defect in het eiwit eIF2B. eIF2B is
essentieel bij translatie-initiatie, de laatste stap in de vertaling van DNA naar eiwit. eIF2B is
onmisbaar voor de aanmaak van ieder eiwit en voor regulatie van het algemene
eiwitproductieniveau, vooral bij temperatuurveranderingen. Bij hogere temperatuur moet de
eiwitproductie stopgezet worden en moeten al aanwezige eiwitten beschermd worden door
heatshock-eiwitten. Dit om samenklonteren van eiwitten leidend tot verstoring van de
celfunctie en/of dood van de cel te voorkomen.
Bij genetisch onderzoek in MS-families wordt een verband met een gebied op chromosoom 6
gevonden. Als een subtiel defect in de regulatie van translatie-initiatie zou bijdragen aan het
risico op MS, zou het een betrokken gen op chromosoom 6 kunnen zijn. Database-analyse
leverde als belangrijkste kandidaat het ABC50-gen. ABC50 zou bij MS-patiënten dan meer
variatie (“polymorfismen”) moeten vertonen dan bij controles. Daarnaast besloten wij met
cellijnen van MS-patiënten hetzelfde onderzoek naar effecten van temperatuurverhoging op
eiwitsynthese te doen als met cellijnen van VWM-patiënten.
Bereikte resultaten:
Van
het
ABC50-gen
waren
3
variaties
(polymorfismen)
bekend
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov). Wij hebben bij 100 MS-patiënten bepaald welk van deze
27
variaties voorkwamen. Twee van de 3 werden niet gevonden. Bij onderzoek naar de derde
werd slechts bij 4 patiënten een klein stukje extra DNA gevonden. Dit extra DNA bevond
zich echter buiten het coderende gebied, het deel van het gen dat in eiwit wordt vertaald. Het
is derhalve niet aannemelijk dat deze variatie met het ontstaan van MS te maken heeft. Bij 2
patiënten werd een nieuwe variatie gevonden, opnieuw buiten het coderende gebied.
Van het ABC50-gen van 2 MS-patiënten werd de volgorde van de bouwstenen in zijn geheel
bepaald. Hierbij werden 2 polymorfismen gevonden, buiten het coderende gebied. Deze
variaties bleken bij 50 MS-patiënten niet duidelijk vaker voor te komen dan bij 50 controles.
Voor het onderzoek naar de regulatie van eiwitproductie bij temperatuurverhoging werden 3
MS-cellijnen en 3 controlecellijnen gebruikt. Er werd geen verschil in de hoeveelheid
ABC50-eiwit gevonden in de cellen. Bij temperatuurverhoging remmen cellen hun
eiwitproductie door een fosfaatgroep te koppelen aan het eiwit eIF2a. Bij MS-cellijnen bleek
deze inactivering van het eIF2a-eiwit vergelijkbaar met die van controles. Beide celtypen
verlaagden de eiwitproductie direct bij temperatuurverhoging en hadden na 6 uur de
eiwitproductie weer hersteld tot het normale niveau.
Slotconclusie: Er zijn geen aanwijzingen gevonden voor de betrokkenheid van ABC50 bij het
ontstaan van MS; in tegenstelling tot bij VWM lijkt bij MS de regulatie van de eiwitproductie
bij temperatuurverhoging niet te verschillen van controles.
Onderzoekers:
Dr. Quinten Waisfisz, postdoc, moleculair bioloog
Ing. Carola van Berkel, analist
Begeleiders:
Prof. dr. Marjo van der Knaap, kinderneuroloog
Dr. ir. Jan Pronk, antropogeneticus
Prof. dr. Chris Polman, neuroloog
Dr. Bernard Uitdehaag, neuroloog
Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2002 - 1 jan. 2003
6.3.3 Onderzoek naar erfelijke factoren bij het MS Centrum VU/TNO
Bij het MS Centrum VU/TNO wordt onderzoek verricht naar erfelijke factoren die een rol
spelen bij MS door drs. Tineke van Veen. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern.
28
7. Onderzoek van het immuunsysteem in MS
7.1 Inleiding
De witte bloedcellen zijn de belangrijkste cellen van het immuunsysteem, het
afweersysteem van het lichaam. Er bestaan verschillende soorten witte bloedcellen die elk een
eigen functie hebben binnen het afweersysteem. Voorbeelden van dergelijke functies zijn: het
aanvallen en doden van cellen waarbinnen zich een virus bevindt, het maken van speciale
eiwitten (antilichamen) die zich aan vreemde stoffen of bacteriën kunnen binden en het
onschadelijk maken van vreemde stoffen waaraan antilichamen gebonden zijn en resten van
dode cellen door deze ‘op te eten’. Samen zorgen de witte bloedcellen ervoor dat virussen en
bacteriën onschadelijk gemaakt en opgeruimd worden.
De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het
grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van hormoonachtige stoffen, die cytokinen worden
genoemd. Als cellen actief worden, bijvoorbeeld door contact met een lichaamsvreemde stof,
kunnen ze verschillende cytokinen maken en uitscheiden. Deze cytokinen kunnen elk weer
verschillende typen cellen van het immuunsysteem activeren of juist remmen.
Door de verschillende typen cellen en de verschillende manieren waarop zij elkaar
beïnvloeden vormt het immuunsysteem een uiterst complex systeem, waardoor het vaak
moeilijk is om uit te zoeken wat er precies mis is in een ontregeld immuunsysteem.
Bij MS lijkt vooral een bepaald type witte bloedcellen, de lymfocyten, ontregeld te zijn. In
tegenstelling tot andere bloedcellen, kunnen deze cellen op zeer specifieke wijze
lichaamsvreemd (=antigeen; bijv. bacteriën/virussen) onderscheiden van lichaamseigen
materiaal. Er bestaan ruwweg twee categorieën lymfocyten: T-cellen en B-cellen. Beide
celtypen hebben een receptor (een eiwit op de cel, letterlijk: ontvanger) waarmee ze
lichaamsvreemd (antigeen) materiaal herkennen. De manier waarop ze met het antigeen
omgaan is echter verschillend. T-cellen gaan na antigeenherkenning als complete cel in de
aanval om het antigeen onschadelijk te maken, terwijl B-cellen grote hoeveelheden
antigeenbindende eiwitten gaan produceren en uitscheiden in het bloed, om zo het antigeen te
inactiveren en vervolgens op te kunnen ruimen. De antigeenbindende eiwitten van B-cellen
zijn de zogenaamde antilichamen (=antistoffen of immuunglobulinen). Onder normale
omstandigheden zal het afweersysteem niet reageren tegen bestanddelen van het eigen
lichaam, omdat het geleerd heeft dat het niet vreemd is. Echter, bij MS wordt de isolatielaag
(de myeline) om de zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel niet meer door de B- en Tcellen als 'lichaamseigen' herkent. De B- en T-cellen gaan in de aanval tegen deze myeline
waardoor deze afgebroken wordt.
Zowel bij het verergeren als bij het onderdrukken van ziekte spelen de al eerder genoemde
cytokinen een belangrijke rol. Cytokinen zijn de boodschappermoleculen van de cellen van
het immuunsysteem. Zij kunnen grofweg in twee groepen worden ingedeeld:
ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende cytokinen. Afhankelijk van de balans
tussen de geproduceerde cytokinen, kunnen bepaalde T-cellen zich tot twee verschillende
typen ontwikkelen, waarbij het ene type (Th1) ontstekingsbevorderend werkt en het andere
type (Th2) zijn werk grotendeels doet zonder bevordering van ontstekingen. Tegelijkertijd
wordt verondersteld dat een derde type T-cellen, de zogenaamde Tr of regulatorcellen, de
activiteit van de ziekte kunnen onderdrukken.
Naast B- en T-cellen lijken ook macrofagen en microglia een belangrijke rol te spelen bij MS.
Macrofagen (letterlijk: grote eters) zijn de cellen van het immuunsysteem die tot taak hebben
om dode of beschadigde cellen of aan antilichaam gebonden antigenen te verwijderen door
deze ‘op te eten’. Er zijn aanwijzingen dat macrofagen in MS bijdragen aan de afbraak van de
beschermende myelinelaag. Daarnaast spelen macrofagen een belangrijke rol bij de productie
29
van cytokinen en dus bij het regelen van de activiteit van het immuunsysteem. Microglia
(letterlijk: kleine glia) zijn de belangrijkste cellen van het afweersysteem van de hersenen. Zij
zijn als het ware de macrofagen van de hersenen en spelen waarschijnlijk een belangrijke rol
in de vorming van aangedane gebieden (laesies) en de afbraak en het opruimen van weefsel
van het centrale zenuwstelsel.
7.2 Onderzoek naar antilichamen
7.2.1 Inleiding
Verschillende soorten witte bloedcellen spelen een belangrijke rol bij MS. Een van deze
soorten zijn de B-cellen. B-cellen kunnen op zeer specifieke wijze lichaamsvreemd
onderscheiden van lichaamseigen materiaal. Zij hebben een receptor (een eiwit op de cel,
letterlijk: ontvanger) waarmee ze lichaamsvreemd materiaal herkennen. Na herkenning van
een lichaamsvreemde stof gaan B-cellen grote hoeveelheden eiwitten gaan produceren en
uitscheiden in het bloed, die deze lichaamsvreemde stof kunnen binden. Deze eiwitten worden
antilichamen (of immuunglobulinen) genoemd. Door de binding van antilichamen wordt de
lichaamsvreemde stof inactief gemaakt. Bovendien is deze binding een signaal voor een ander
type witte bloedcel, de macrofaag of ‘grote eter’, dat deze lichaamsvreemde stof opgeruimd
dient te worden. De macrofaag herkent deze gebonden antilichamen via eiwitten op de cel, die
Fc-receptoren worden genoemd. Onder normale omstandigheden zal het afweersysteem niet
reageren tegen bestanddelen van het eigen lichaam, omdat het geleerd heeft dat het niet
vreemd is. Echter, bij MS wordt de isolatielaag (de myeline) om de zenuwvezels in het
centrale zenuwstelsel niet meer door de B-cellen als 'lichaamseigen' herkent. De B-cellen
vormen daarom bij MS antilichamen tegen de myeline, waardoor de macrofagen aangezet
kunnen worden tot het afbreken van de myelinelaag.
Behalve dat elk antilichaam specifiek een bepaald (deel van een) eiwit of stof herkend, zijn er
ook verschillende klassen van antilichamen. Deze verschillende klassen worden herkend door
verschillende typen Fc-receptoren. De Stichting Vrienden MS Research subsidieert drie
projecten waarin onderzocht wordt welk van deze antilichamen en Fc-receptoren betrokken
zijn bij MS. In paragraaf 7.2.2 wordt onderzoek beschreven naar de eigenschappen van
antilichamen die myeline herkennen en die in de hersenvloeistof van mensen met MS
gevonden worden. Myeline bestaat uit verschillende eiwitten. Om deze reden wordt zowel
onderzocht welk (deel van) welk myeline-eiwit de antilichamen herkennen als tot welke
klasse de antilichamen behoren. In paragraaf 7.2.3 wordt onderzoek beschreven naar het
effect van verschillende klassen antilichamen op een MS-achtige ziekte in muizen. Tevens
proberen de onderzoekers te achterhalen welke Fc-receptoren de meeste invloed hebben
op de vorming van aangedane gebieden bij MS. In paragraaf 7.2.4 wordt onderzoek
beschreven naar de mogelijkheid om het ziekteverloop in muizen te beïnvloeden door middel
van antilichamen tegen een van de Fc-receptoren. Doordat deze antilichamen de Fcreceptor herkennen en zich eraan binden, kunnen zij deze receptor blokkeren en zijn
werking uitschakelen.
7.2.2 Bestudering van myelinespecifieke antilichamen geproduceerd door
B-cellen uit de hersenvloeistof van patiënten met MS
(98-341 MS)
Doel van het onderzoek:
30
In dit project willen we antilichamen bestuderen welke een rol spelen bij het ziekteproces van
multiple sclerose. Hiermee hopen we inzicht te krijgen in de rol die dergelijke antilichamen
spelen bij deze auto-immuunziekte, waardoor we niet alleen het ontstaan van deze ziekte en
het verloop van het ziekteproces beter gaan begrijpen maar ook mogelijk nieuwe
aangrijpingspunten voor behandelingsmogelijkheden kunnen ontwikkelen.
Achtergrond van het onderzoek:
In het algemeen wordt verondersteld dat bij MS met name een T-cel respons actief is. Er zijn
echter ook aanwijzingen dat B-cellen bij deze ziekte een rol spelen. Zo worden er in het
hersen- en ruggenmergvocht (liquor cerebrospinalis) van MS-patiënten grote groepen
(=klonen) met elkaar verwante B-cellen gevonden, zijn bepaalde antilichamen in sterk
verhoogde hoeveelheden aanwezig, en worden er B-cellen en antilichaammoleculen gevonden
die gericht zijn tegen verschillende myeline-eiwitten van de oligodendrocyten.
Echter weinig is bekend over wat voor type antilichamen precies door de B-cellen in de liquor
geproduceerd worden. Dit willen we weten zowel op het niveau van de specificiteit en
functionaliteit van de antilichamen die gevormd worden alsmede op het niveau van de genen
die coderen voor deze antilichamen. Hiermee hopen we niet alleen inzicht te verkrijgen in het
ziekteproces bij MS, maar ook misschien nieuwe vormen van behandeling te ontwikkelen. In
dit project willen we daarom van de liquor van MS-patiënten de antilichaammoleculen, en die
genen die hiervoor coderen, in handen krijgen voor nader onderzoek.
Bereikte resultaten:
Aangezien er in de liquor maar weinig B-cellen aanwezig zijn moeten we speciale moleculairbiologische technieken toepassen om de antilichamen en de coderende genen in handen te
krijgen. We maken daartoe gebruik van recombinant-DNA-technologie. Deze techniek heet
het ‘combinatorial phage display library'-systeem. In het kort houdt deze techniek het
volgende in. DNA van de B-cellen (uit de liquor van MS-patiënten) dat codeert voor de
antilichamen wordt vermenigvuldigd, in bacteriën gestopt en op deze manier geproduceerd
aan de oppervlakte van bacterievirussen (=bacteriofagen). We kunnen nu vervolgens
onderzoeken waartegen deze stukjes antilichaam aan de buitenkant van de bacterievirussen
gericht zijn. Ook kunnen we nu de genen die coderen voor deze antilichamen nader
analyseren. We hebben inmiddels van een drietal patiënten met MS bacteriofagen gemaakt die
antilichamen van de B-cellen uit de liquor maken, en we zijn thans aan het onderzoeken aan
welke antigenen deze antilichamen binden. Met name wordt nu met verschillende technieken
vastgesteld of deze antilichamen kunnen binden aan 'myelin oligodendrocyte glycoprotein'
(MOG), B-crystalline of aan 'myelin basic protein’ (MBP). Deze eiwitten vormen
belangrijke bestanddelen van de myeline van de oligodendrocyten. Analyse van het DNA dat
codeert voor dergelijke antilichamen heeft laten zien dat er in de liquor veel cellen aanwezig
zijn die met elkaar samen één kloon vormen. Dit is een aanwijzing dat het proces van de
afweerrespons tegen dit eiwit zich afspeelt binnen het centrale zenuwstelsel. We zullen nu
ook onderzoeken of de vorming van zogenaamde 'geheugen'-B-cellen plaats vindt in de
hersenen. Deze geheugen-B-cellen zijn cellen die gevormd worden bij de eerste reactie van
het lichaam op een bepaald eiwit. Zij zijn in staat zijn om bij een tweede of later contact van
het lichaam met dit eiwit zeer snel een afweerreactie en de productie van antilichamen tegen
dit eiwit op te wekken.
Onderzoekers:
Ing. Annie Visser, analist
Ing. Rikst Nynke Schakel, analist
Begeleiders:
31
Prof. dr. Frans Kroese, immunoloog
Prof. dr. Jan Kuks, neuroloog
Instituut: Rijksuniversiteit Groningen
Looptijd van het onderzoek: 1 jul. 2000 - jul. 2004
7.2.3 De rol van antilichamen en Fc-receptoren in multiple sclerose
(99-395 MS)
Doel van het onderzoek:
Het ophelderen van de rol van antilichamen tegen myeline en Fc-receptoren in het
demyelinisatieproces dat optreedt tijdens multiple sclerose
Achtergrond van het onderzoek:
Een van de belangrijkste kenmerken van multiple sclerose, is het afbreken van myeline in de
hersenen. Myeline is een vettige eiwitlaag die uitlopers van zenuwcellen omhult, deze laag is
erg belangrijk voor het functioneren en voor de bescherming van zenuwcellen. In multiple
sclerose wordt die laag afgebroken (demyelinisatie), het is tot nog toe onduidelijk hoe dat
precies gebeurt.
Het is bekend dat in het bloed en in de hersenvloeistof van (bepaalde groepen van) MSpatiënten antilichamen tegen myeline worden aangetroffen. Die antilichamen kunnen binden
aan myeline, met als gevolg dat myeline kan worden afgebroken of beschadigd door een
bepaald type witte bloedcellen (macrofagen).
De interactie tussen de antilichamen en macrofagen verloopt via Fc-receptoren, die op de
buitenkant van de macrofagen zitten. Er bestaan verschillende typen antilichamen en Fcreceptoren. De verschillende typen antilichamen en Fc-receptoren hebben verschillende
eigenschappen, die in meerdere of mindere mate schadelijk kunnen zijn voor MS-patiënten.
In dit onderzoek zal worden onderzocht welk type antilichamen, en welk type Fc-receptoren
de grootste schade kunnen aanrichten aan myeline. Dat gebeurt onder andere met behulp van
het muismodel voor MS (EAE). In muizen met EAE wordt nagegaan in welke mate de
verschillende typen antilichamen in staat zijn demyelinisatie te verergeren, door deze
antilichamen in te spuiten. Daarnaast zal gebruik worden gemaakt van muizen die de genen
voor verschillende typen Fc-receptoren missen (Fc-receptor-knockout-muizen). Deze
muizen kunnen geen Fc-receptoren maken. De gevoeligheid voor EAE en het ziekteverloop
in deze Fc-receptor-knockout-muizen kan inzicht verschaffen in de invloed van Fcreceptoren op demyelinisatie.
Verder zal in bloed en hersenvloeistof van MS-patiënten worden gekeken welke typen
antilichaam aanwezig zijn. In hersenmateriaal van overleden mensen met MS zal worden
gekeken welke Fc-receptoren in MS-laesies aanwezig zijn. Tevens zal worden onderzocht of
er genetische verschillen in Fc-receptoren bestaan tussen MS-patiënten en gezonde controles.
Bereikte resultaten:
Voordat experimenten met Fc-receptor-knockout-muizen konden beginnen, moest eerst het
EAE model in ons laboratorium worden opgezet. Dat is inmiddels gelukt. We zijn nu in staat
EAE te verkrijgen in verschillende stammen muizen. Daarnaast kunnen we nu in de hersenen
van muizen aantonen of er sprake is van ontstekingsverschijnselen en demyelinisatie.
In het afgelopen jaar hebben we geprobeerd te achterhalen welke Fc-receptoren belangrijk
zijn voor EAE. Muizen die het gen voor Fc-receptor I en III (FcRI en FcRIII) missen
bleken minder gevoelig te zijn voor EAE. Na analyse van de hersenen bleek dat
32
demyelinisatie en ontsteking veel minder waren dan in normale muizen. Inmiddels hebben we
ook gezien dat muizen die allèèn FcRIII missen net zo gevoelig zijn als normale muizen. Het
lijkt er dus op dat FcRI erg belangrijk is voor de ontwikkeling van demyelinisatie en
ontsteking in EAE. In een ander experiment hebben we muizen die EAE hadden, ingespoten
met een antilichaam tegen myeline (anti-MOG-IgG2a) dat sterk bindt aan FcRI. Door het
inspuiten van dat antilichaam werd de ziekte veel erger. Dit suggereert dat antilichamen van
het type IgG2a die via FcRI binden aan witte bloedcellen ernstige schade kunnen aanrichten
in de hersenen van dieren met EAE.
Het DNA van 418 MS-patiënten en 515 controles is gescreend op de aanwezigheid van het
DNA voor bepaalde vormen van Fc-receptoren. Er werd geen verband gevonden tussen de
genen voor de Fc-receptoren en het optreden of het ziekteverloop van MS. Over dit
onderzoek is een artikel geschreven.
Er is een begin gemaakt met de analyse van humaan hersenweefsel. In hersenweefsel van
overleden MS-patiënten wordt gekeken naar de aanwezigheid van verschillende typen
Fcreceptoren. Verder wordt gekeken naar verschillende complementcomponenten. Dit zijn
eiwitten waarvan wordt gedacht dat ze samen met antilichamen en Fc-receptoren erg veel
schade kunnen aanrichten. Wij gaan onderzoeken of er in de hersenen van MS-patiënten
aanwijzingen zijn voor schade die veroorzaakt wordt door Fc-receptoren en complement. We
willen graag weten of er verschillen zijn tussen verschillende soorten MS-laesies (‘nieuwe’ en
‘oude’ laesies)
Onderzoeker:
Drs. Esther Breij, aio
Begeleider:
Prof. dr. Christine Dijkstra, neuro-immunoloog
Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 nov. 2000 – 1 nov. 2004
7.2.4 De rol van de antilichaamreceptor FcR1 bij een MS-achtige ziekte in
muizen
(01-453 MS)
Doel van het onderzoek:
Analyse van de rol van FcR1-receptoren bij de MS-achtige ziekte EAE. Is er een toename
van FcR1-receptoren in breinen van EAE-muizen? Is het mogelijk om EAE te voorkomen of
te genezen met antilichamen tegen de FcR1-receptoren?
Achtergrond van het onderzoek:
EAE is een MS-achtige ziekte in dieren, waarbij ontstekingen in het centrale zenuwstelsel
optreden. Macrofagen spelen een belangrijke rol bij EAE. Bij het ontstaan van de ziekte
treden ze op als antigeenpresenterende cellen, cellen die andere bloedcellen aanzetten tot een
reactie of een bepaald eiwit. Bij het voortschrijden kunnen ze ook zelf myeline beschadigen.
Verwijdering van macrofagen uit muizen met behulp van een bepaalde techniek (Huitinga et
al) voorkomt EAE zonder dat hierbij een afname optreedt van het aantal T-cellen dat de
hersenen binnendringt. In een diermodel voor ontstekingsreacties in de huid, wordt een
eenmalige ontstekingsreactie voorkomen d.m.v. antilichamen tegen FcR1-receptoren in
muizen die menselijke FcR1-receptoren maken. De ontstekingsreactie wordt geblokkeerd
door uitschakeling van de geactiveerde macrofagen die FcR1-receptoren bezitten.
33
Thepen et al (persoonlijke mening) hebben in MS-breinen een verhoging aangetoond van
FcR1-receptoren op hersencellen.
Van IFN-, een standaardtherapie van MS is bekend dat de aanwezigheid van FcR1receptoren op macrofagen wordt geremd (Van Weijenberg et al). Uitgaande van deze
vaststellingen over de belangrijke rol van geactiveerde macrofagen in EAE en andere
ontstekingsreacties, en de hoge efficiëntie waarmee deze cellen vernietigd worden door
antilichamen tegen FcR1-receptoren, hebben we in dit project gepoogd om de rol van
FcR1-receptoren in EAE en de behandeling met antilichamen tegen deze receptoren te
onderzoeken. Er waren 3 vraagstellingen:
1. Kunnen muizen, die menselijke FcR1-receptoren maken, EAE krijgen.
2. Zo ja, is er een verhoging van de hoeveelheid FcR1-receptoren in de cellen die de
hersenen van de EAE-muizen zijn binnengedrongen?
3. Kan EAE in deze dieren worden voorkomen met antilichamen tegen FcR1-receptoren?
Bereikte resultaten:
1. De muizen die de menselijke FcR1-receptoren maken zijn zwarte muizen van de C57Bl/6
stam. EAE kan in muizen opgewekt worden door het inspuiten van een peptide (een stukje
eiwit) van myeline. C57Bl/6-muizen bleken EAE te krijgen na inspuiten van een peptide
van het myeline-eiwit MOG.
2. Helaas bleek in een eerste experiment dat de muizen die de menselijke FcR1-receptoren
maken geen EAE kregen na inspuiten van het myelinepeptide. Er werden bij deze dieren
ook geen binnengedrongen cellen in de hersenen en het ruggenmerg gevonden.
Er werd toen besloten het experiment te herhalen met opnieuw CD57Bl/6 dieren met
menselijke FcR1-receptoren in samenwerking met Anneke Vuurman van de groep van
professor Van de Winkel van het Universitair Medisch Centrum Utrecht. In Utrecht was
men ook niet in staat geweest in dezelfde muizenstam een andere immuunziekte,
experimentele allergische neuritis op te wekken. Het maken van muizen die een menselijk
eiwit maken is een ingewikkeld proces, waarbij de eerste muis ontstaat uit twee
muizenstammen. Door kruisingen probeert men vervolgens de muis weer de
eigenschappen van een van de muizenstammen te geven. Muizen van verschillende
stammen kunnen sterk verschillen in hun gevoeligheid voor het krijgen van ziekten waarbij
het immuunsysteem een rol speelt. Men vermoedt dat de muizen die de menselijke FcR1receptoren maken en die slechts gedurende 7 generaties teruggekruist waren met de
C57Bl/6 muis, nog onvoldoende gevoelig waren omdat er nog onvoldoende CD57Bl/6genen en nog teveel genen van de minder gevoelige muizenstam aanwezig waren.
We zijn tot op heden niet in staat geweest het experiment te herhalen omdat er op dit
moment in de Utrechtse proefdierenstal een infectie heerst waardoor geen dieren meer
leverbaar zijn. Een vervolgexperiment zal zo spoedig mogelijk worden uitgevoerd.
Onderzoeker:
Barbie Machiels, analist
Begeleiders:
Dr. Marc De Baets, neuro-immunoloog
Dr. Hu Xu Zhang, neuro-immunoloog
Instituut: Academisch Ziekenhuis Maastricht
Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2002 – 1 jan. 2003
34
7.3 Onderzoek naar immuuncellen
7.3.1 Inleiding
De witte bloedcellen zijn de belangrijkste cellen van het immuunsysteem, het
afweersysteem van het lichaam. Er bestaan verschillende soorten witte bloedcellen die elk een
eigen functie hebben binnen het afweersysteem. Voorbeelden van dergelijke functies zijn: het
aanvallen en doden van cellen waarbinnen zich een virus bevindt, het maken van speciale
eiwitten (antilichamen) die zich aan vreemde stoffen of bacteriën kunnen binden en het
onschadelijk maken van vreemde stoffen waaraan antilichamen gebonden zijn en resten van
dode cellen door deze ‘op te eten’. Samen zorgen de witte bloedcellen ervoor dat virussen en
bacteriën onschadelijk gemaakt en opgeruimd worden. Bij MS is het immuunsysteem echter
ontregeld en vallen de witte bloedcellen niet alleen indringers van buiten aan, maar ook de
isolatielaag (myeline) om de zenuwvezels. In paragraaf 7.3.2 wordt onderzoek beschreven
naar veranderingen die optreden in witte bloedcellen bij opflakkeringen van MS. Hierbij
wordt gekeken naar de productie van bepaalde eiwitten door de activiteit te meten van de
genen voor deze eiwitten.
Bij MS lijkt vooral een bepaald type witte bloedcellen, de lymfocyten, ontregeld te zijn. In
tegenstelling tot andere bloedcellen, kunnen deze cellen op zeer specifieke wijze
lichaamsvreemd (=antigeen; bijv. bacteriën/virussen) onderscheiden van lichaamseigen
materiaal. Er bestaan ruwweg twee categorieën lymfocyten: T-cellen en B-cellen. Beide
celtypen hebben een receptor (een eiwit op de cel, letterlijk: ontvanger) waarmee ze
lichaamsvreemd materiaal herkennen. Voor deze herkenning is het noodzakelijk dat de
lichaamsvreemde stof (het antigeen) als het ware aan de T- of B-cel wordt aangeboden door
een andere cel. Dit wordt antigeenpresentatie genoemd. Bepaalde soorten witte bloedcellen,
dendritische cellen genaamd, zijn zeer goede antigeenpresenterende cellen. Terwijl Bcellen grote hoeveelheden antigeenbindende eiwitten gaan produceren na herkenning van een
antigeen (zie paragraaf 7.2.1), gaan T-cellen als complete cel in de aanval om het antigeen
onschadelijk te maken. Omdat bij MS de isolatielaag (de myeline) om de zenuwvezels in het
centrale zenuwstelsel niet meer door de T-cellen als 'lichaamseigen' wordt herkend, vallen de
T-cellen de myeline aan waardoor deze afgebroken wordt.
Als een eiwit optreedt als antigeen, presenteren de antigeenpresenterende cellen een deel van
dit eiwit aan de B- en T-cellen, die hierop reageren. Zo’n klein deel van een eiwit wordt een
peptide genoemd. B- en T-cellen die myeline aanvallen herkennen en reageren dus op een
peptide van een myeline-eiwit. In paragraaf 7.3.3 wordt beschreven dat indien een
myelinepeptide in een gewijzigde vorm wordt aangeboden aan het immuunsysteem, dit niet
leidt tot opwekking van maar juist tot bescherming tegen een MS-achtige ziekte in muizen.
Naast B- en T-cellen lijken ook macrofagen een belangrijke rol te spelen bij MS. Macrofagen
(letterlijk: grote eters) zijn de cellen van het immuunsysteem die tot taak hebben om dode of
beschadigde cellen of aan antilichaam gebonden antigenen te verwijderen door deze ‘op te
eten’. Er zijn aanwijzingen dat macrofagen in MS bijdragen aan de afbraak van de
beschermende myelinelaag. Daarnaast spelen macrofagen een belangrijke rol bij het regelen
van de activiteit van het immuunsysteem. Een deel van de macrofagen bevindt zich rondom
de bloedvaten in de hersenen. Deze macrofagen worden perivasculair genoemd (peri- =
rondom, vasculair = de bloedvaten betreffend). In paragraaf 7.3.4 wordt een project
beschreven waarin de rol van deze perivasculaire macrofagen bij het ontstaan van MSontstekingen in de hersenen onderzocht wordt.
In het MS Centrum VU-TNO onderzoekt dr. Mario Vogt een eiwit dat een rol speelt bij het
actief worden en zich naar MS-laesies bewegen van T-cellen. Dr. Sipke Dijkstra bestudeert
hier een eiwit dat onder andere betrokken is bij de vermenigvuldiging van en het passeren van
35
de bloed-hersenbarriere door lymfocyten. Zie voor meer informatie over beide onderzoeken
paragraaf 3.2.
7.3.2 Immunologische veranderingen tijdens exacerbaties bij MS (98-356 MS)
Doel van het onderzoek:
Het verkrijgen van inzicht in de rol van immunologische en genetische factoren bij de
verergering van multiple sclerose.
Achtergrond van het onderzoek:
Eerder onderzoek heeft uitgewezen dat belangwekkende informatie kan worden verkregen
door bij individuele MS-patiënten met regelmaat bloedmonsters af te nemen en te bestuderen
welke genen in bloedcellen actief zijn tijdens ziekteverergering.
In het huidige onderzoek werd aandacht besteed aan de bijdrage van het proces van apoptose
(geïnduceerde celdood) aan de progressie van MS. Apoptose is een proces dat een belangrijke
rol speelt bij de normale ontwikkeling van cellen en weefsels. Cellen die zich verkeerd
ontwikkelen, krijgen signalen van het omringende weefsel, die ervoor zorgen dat de cel
doodgaat. Bij ziektes als MS kan apoptose zowel een positieve als een negatieve rol spelen.
Terwijl apoptose van de myelineproducerende oligodendrocyten kan bijdragen tot
ziekteverergering, kan apoptose van autoreactieve T-cellen bijdragen tot herstel. In een panel
van MS-patiënten werd de activiteit van de genen coderend voor het apoptose-inducerende
eiwit Fas-ligand en zijn cellulaire receptor Fas bestudeerd in relatie tot ziekteactiviteit. Deze
analyse werd uitgevoerd in samenhang met de productie van enkele chemokinereceptoren die
bloedcellen in staat cellen naar de hersenen te gaan.
Bereikte resultaten:
In de afgelopen periode werd onderzoek gedaan in ca. 200 bloedmonsters van 13
onbehandelde MS-patiënten en 6 gezonde donoren, afgenomen over een periode van 1,5 jaar.
In deze patiënten zijn exacerbaties (terugvallen) en remissies (herstelperiodes) goed
omschreven, terwijl tevens kan worden beschikt over maandelijkse MRI-scans. In deze
patiënten werd gevonden dat Fas en Fas-ligand in MS-patiënten verhoogd zijn t.o.v. gezonde
controles.
De aanmaak van Fas-ligand – in samenhang met de chemokinereceptoren CCR3 en CCR5 –
blijkt in relapsing-remitting patiënten rond exacerbaties af te nemen. Secundair progressieve
patiënten hebben een hogere expressie van Fas-ligand dan relapsing-remitting patiënten, met
name als nieuwe hersenlaesies waarneembaar zijn. Deze bevindingen suggereren dat Fasligand mogelijk betrokken is bij verergering van de ziekte. De verergeringen zijn
waarschijnlijk het gevolg van de verplaatsing van ontstekingscellen uit het bloed naar de
hersenen.
Tevens werden gegevens van 27 MS-patiënten gebruikt om te bepalen in hoeverre 10
verschillende immunologische markers het verloop van de ziekte kunnen voorspellen. De
voortschrijding van MS werd bepaald over een periode van 10 jaar, op basis van een toename
van de bewegingsbeperkingen, zoals bepaald met de zogenaamde EDSS-schaal. Deze analyse
toont een sterke relatie tussen de aanmaak van sommige immunologische markers en het
ziekteverloop. Zo blijkt bij een lage productie van de markers IL-10 en IL-12p35 de ziekte 10
jaar later vaak een slechte uitkomst te hebben. Deze bevindingen laten zien dat bestudering
van genactiviteit van grote waarde is om meer inzicht te krijgen in de betrokkenheid van het
immuunsysteem bij de voortschrijding van MS.
36
Onderzoeker:
Drs. Luba Lopatinskaya, aio
Begeleiders:
Dr. Lex Nagelkerken, immunoloog
Prof. dr. Kees Lucas, immunoloog
Instituut:
TNO Preventie en Gezondheid, Leiden
VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 21 jun. 1999 - 21 jun. 2003
Cofinanciering: ZorgOnderzoek Nederland- Medische Wetenschappen (ZonMW)
7.3.3 Bescherming tegen ziekte in een muismodel voor MS
(00-432 MS)
Doel van het onderzoek:
Inzicht in het mechanisme dat verantwoordelijk is voor bescherming tegen EAE - een MSachtige ziekte in muizen - door een stukje myeline-eiwit voorzien van mannosegroepen
(bepaalde suikergroepen).
Achtergrond van het onderzoek:
Er wordt verondersteld dat T-cellen die reageren op myeline ten grondslag liggen aan het
ontstaan en de verergering van MS. Dit proces kan in muizen worden nagebootst door
immunisatie met een myelinepeptide (een stukje myeline-eiwit) en dit resulteert in een MSachtige ziekte genaamd Experimentele Autoimmuun Encephalomyelitis (EAE). Peptiden
kunnen een T-cel activeren als zij aan deze cel worden aangeboden door een zogenaamde
antigeenpresenterende cel. Dit type cel speelt een belangrijke rol bij het in gang zetten van
een immuunreactie tegen eiwitten, doordat ze stukjes eiwit (peptiden) kunnen opnemen en
presenteren aan T-cellen. Met name zogenaamde dendritische cellen zijn hier uitermate goed
voor uitgerust, dankzij de aanwezigheid van mannosereceptoren. In een eerdere studie is
onderzocht of het koppelen van mannose aan myelinepeptides zou leiden tot een meer
efficiënte presentatie via mannosereceptoren en wat het effect zou zijn op de ontwikkeling
van EAE. Niet alleen bleek dat dit peptide geen ziekte opwekte, in tegenstelling tot het
peptide zonder mannose, maar tevens dat de behandelde muizen beschermd waren tegen de
ziekte. Het immuunsysteem gaf geen reactie meer tegen dit peptide en was dus tolerant
geworden. De oorzaak van deze tolerantie is vooralsnog onopgehelderd. Een beter inzicht is
nodig om te bepalen of peptiden waaraan mannosegroepen zijn gekoppeld (gemannosyleerde
peptiden) bruikbaar zijn als alternatieve therapie bij MS.
Het huidige onderzoek richt zich daarom op de wijze waarop het gemannosyleerde peptide
aangrijpt in het mechanisme van EAE en op de bruikbaarheid bij reeds bestaande ziekte.
Bereikte resultaten:
Omdat gemannosyleerd peptide mogelijkerwijs geen ziekte opwekt door gebrekkige activatie
van T-cellen, werd onderzocht of toediening van dit peptide werkzaam zou zijn indien het 8
dagen na de gebruikelijke ziekteopwekking zou worden toegediend. Op basis van deze
experimenten werden de eerste aanwijzingen verkregen dat gemannosyleerd peptide in
potentie werkzaam is bij muizen waarin de auto-immuunreactie reeds is opgewekt.
Als alternatief werden myelinereactieve T-cellen ingespoten in gezonde muizen; dit leidt
normaliter tot een versnelde ontwikkeling van EAE. Door de ontvangers tegelijkertijd met
mannosepeptide te behandelen werd de ernst van de verlammingsverschijnselen sterk
verminderd. Blijkbaar ligt een gebrekkige activatie van T-cellen niet ten grondslag aan het feit
37
dat gemannosyleerd peptide geen ziekte opwekt. Tevens is het mannosepeptide in staat om
het ziekteproces te remmen als schadelijke T-cellen al in het lichaam aanwezig zijn. Dit biedt
mogelijk aanknopingspunten voor therapie, omdat het immuunsysteem in MS-patiënten ten
tijde van de behandeling allang ‘ontspoord’ is. Vervolgonderzoek zal er op gericht zijn om te
onderzoeken op welke wijze het mannosepeptide in staat is het immuunsysteem in positieve
zin te beïnvloeden.
Onderzoeker:
Drs. Junda Kel, aio
Begeleiders:
Dr. Lex Nagelkerken, immunoloog
Dr. Frits Koning, immunoloog
Dr. Jan Wouter Drijfhout, peptide-chemicus
Instituut:
TNO Preventie & Gezondheid, Leiden
Leids Universitair Medisch Centrum
Looptijd van het onderzoek: 15 apr. 2002 - 15 mei 2006
7.3.4 De rol van perivasculaire macrofagen in ontstekingsprocessen in de
hersenen
(01-476 MS)
Doel van het onderzoek:
Het doel van het onderzoek is om te bepalen welke rol een bepaald type witte bloedcellen,
perivasculaire macrofagen, speelt bij MS.
Achtergrond van het onderzoek:
De bloedvaten van de hersenen zijn anders die in de rest van het lichaam, ze zijn minder
doorlaatbaar voor bijvoorbeeld ziektekiemen en grote eiwitten. Om de middelgrote vaten in
de hersenen liggen bovendien cellen, zgn. perivasculaire macrofagen, die mogelijk ook een
bijdrage leveren aan het zo goed mogelijk beschermen van hersenweefsels tegen het
binnendringen van ziektekiemen en andere ontstekingsverwekkers vanuit de bloedbaan. Deze
perivasculaire macrofagen zijn in staat om deeltjes in zich op te nemen en te verteren. Er zijn
literatuurstudies die erop duiden dat deze perivasculaire macrofagen belangrijk zijn bij het op
gang brengen van ontstekingen in de hersenen, dus mogelijk ook bij het ontstaan van MSlaesies. In dit project willen we de rol van deze cellen nader bestuderen.
We willen onderzoeken of ze immuunreacties op gang kunnen brengen door contact te maken
met witte bloedcellen, of ze ziektekiemen kunnen herkennen, opeten en doden, of ze in
hersenen van MS-patiënten veranderen in vorm en aantal. Misschien zijn deze veranderingen
op de een of andere manier wel meetbaar in het bloed, zodat het in het bloed merkbaar zou
zijn als er een MS-laesie actief is.
Bereikte resultaten:
Dit project is pas twee maanden gaande, maar het vooronderzoek heeft al aangetoond dat er
inderdaad veranderingen optreden in perivasculaire macrofagen tijdens MS.
Onderzoeker:
Drs. Babs Fabriek, aio
Begeleider:
Prof. dr. Christine Dijkstra, neuro-immunoloog
Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam
38
Looptijd van het onderzoek: 1 nov. 2002 – 1 nov. 2006
7.3.5 Onderzoek naar immuuncellen bij het MS Centrum VU/TNO
Bij het MS Centrum VU/TNO wordt onderzoek verricht naar de rol van immuuncellen in MS
door dr. Mario Vogt en dr. Sipke Dijkstra. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern.
7.4 Onderzoek naar cytokinen en chemokinen
7.4.1 Inleiding
De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het
grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van hormoonachtige stoffen, die cytokinen worden
genoemd. Zij zijn de boodschappermoleculen van de cellen van het immuunsysteem. Als
immuuncellen actief worden, bijvoorbeeld door contact met een lichaamsvreemde stof,
kunnen ze verschillende cytokinen maken en uitscheiden. Deze cytokinen kunnen elk weer
verschillende typen cellen van het immuunsysteem activeren of juist remmen. Bij het
waarnemen van stoffen buiten de cel, zoals cytokinen, spelen zogenaamde receptoren een
belangrijke rol. Dit zijn speciale eiwitten op de buitenkant van de cel die specifiek een
bepaalde stof kunnen herkennen en binden. Het effect van een cytokine op een bepaalde cel
zal daarom niet alleen bepaald worden door de aanwezigheid van het cytokine maar ook door
het al dan niet aanwezig van de receptor voor dit cytokine op de cel. Zowel bij het verergeren
als bij het onderdrukken van ziekte spelen cytokinen een belangrijke rol. Zij kunnen grofweg
in twee groepen worden ingedeeld: ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende
cytokinen.
Een speciale klasse van cytokinen vormen de chemokinen. Chemokinen doen als het ware
dienst als lokstoffen of richtingwijzer. Zij geven aan waar in het lichaam op dat moment
immuuncellen nodig zijn en lokken deze immuuncellen hierheen. Ook de chemokinen worden
gemaakt door en beïnvloeden verschillende soorten immuuncellen. Aangezien witte
bloedcellen onder normale omstandigheden niet in het centrale zenuwstelsel door kunnen
dringen, beschikt het centrale zenuwstelsel over een eigen afweersysteem. De belangrijkste
cellen van het afweersysteem van de hersenen zijn de microglia (letterlijk: kleine glia). Zij
zijn als het ware de macrofagen van de hersenen en spelen waarschijnlijk een belangrijke rol
in de vorming van aangedane gebieden (laesies) en de afbraak en het opruimen van weefsel
van het centrale zenuwstelsel. Naast microglia vindt men in het centrale zenuwstelsel nog
twee soorten glia (ondersteunende cellen), de oligodendrocyten en astrocyten.
Oligodendrocyten vormen de isolatielaag om de zenuwvezels, de myeline. Astrocyten
(letterlijk: stervormige cellen) zijn ondersteunende cellen die bij MS de door de ontsteking
ontstane ruimte opvullen en hierbij een litteken vormen.
In paragrafen 7.4.2 en 7.4.3 wordt onderzoek beschreven naar de vorming van cytokinen en
chemokinen in de MS-ontstekingen (laesies) en hun rol bij MS. Daarnaast wordt in het in
paragraaf 7.4.2 beschreven project de invloed van groeifactoren op de myelinevormende
cellen bestudeerd. In paragraaf 7.4.3 wordt daarnaast aandacht besteed aan de aanmaak van
MHC klasse I en klasse II eiwitten door microglia in MS-laesies. De MHC klasse I en klasse
II eiwitten vormen als het ware de dienbladen waarop peptiden door de
antigeenpresenterende cellen aangeboden worden aan T- en B-cellen (zie paragraaf 7.3.1).
De T- en B-cellen reageren hierop met een afweerreactie tegen het eiwit waarvan dit peptide
deel uitmaakt.
39
7.4.2 De rol van ontstekingsremmende cytokinen en groeifactoren in het
ziekteproces van MS
(95-237 MS)
Doel van het onderzoek:
Bepaling van de rol van de boodschapperstoffen van het immuunsysteem, cytokinen en
chemokinen, en van groeifactoren voor myelinevormende cellen in MS.
Achtergrond van het onderzoek en resultaten:
Multiple sclerose (MS) is een ziekte van het centrale zenuwstelsel met een nog onbekende
oorzaak. Het wordt gekenmerkt door een voortdurende nieuwe ontwikkeling en verdwijning
van ontstekingshaarden van demyelinisatie (laesies) in de witte en soms grijze stof.
Immunologisch onderzoek heeft uitgewezen dat in de laesies ontstekingscellen verschillende
stoffen produceren en uitscheiden, ontstekingsbevorderende (pro-inflammatoire) cytokinen
genaamd. Deze stoffen zorgen voor een verhoogde ontsteking en dus een vergroting van de
laesie. Uit karakterisering van verschillende MS-laesies is gebleken dat MS-laesies scherp
begrensd zijn en dat ze in de loop van hun ontwikkeling vanuit het centrum lijken uit te
doven. Deze gegevens hebben geleid tot de aanname dat er in de MS-laesies mogelijk ook een
rol is voor ontstekingsremmende of anti-inflammatoire cytokinen, stoffen die een remmende
werking hebben op o.a ontstekingsbevorderende cytokinen en dus op ontsteking.
Ontstekingsremmende cytokinen die een belangrijke rol spelen buiten het centrale
zenuwstelsel zijn interleukine-10 en interleukine-4. Met behulp van verschillende technieken
is gekeken of deze ontstekingsremmende cytokinen ook betrokken zijn bij de ontwikkeling
van MS-laesies. Recentelijk hebben we kunnen aantonen dat een speciaal celtype in de
hersenen, de astrocyt, deze cytokinen produceert en uitscheidt.
Er zijn behalve cytokinen nog veel meer stoffen die in de hersenen kunnen zorgen voor de
ontwikkeling dan wel remming van MS-laesies. Een bepaalde groep cytokinen, de
chemokinen, spelen een belangrijke rol bij de aantrekking van ontstekingscellen vanuit het
bloed. Chemokinen zijn onder te verdelen in vier families genaamd: C-, CC-, CXC- en CX3Cchemokinen. Deze benaming duidt op de eiwitstructuur van de verschillende chemokinen. Het
afgelopen jaar hebben wij onderzoek gedaan naar de aanmaak en uitscheiding van
chemokinen uit de CC-, CXC- en CX3C-familie. Dit onderzoek is gedaan op hersencellen die
in kweek zijn gehouden. Daarbij hebben we gevonden dat in de aanmaak en uitscheiding van
de chemokinen uit de CC- en de CXC-familie verschillen bestaan tussen gezonde mensen en
MS-patiënten. Dit blijkt echter niet het geval te zijn bij een chemokine uit de CX3C-familie.
Waardoor en waarom deze verschillen tussen gezonde mensen en MS-patiënten ontstaan,
behoeft nog verder onderzoek.
Een derde groep van stoffen waaraan onderzoek gedaan wordt zijn groeifactoren. Dit zijn
factoren die zoals de naam reeds voorspelt betrokken zijn bij de groei van bepaalde cellen,
bijvoorbeeld de oligodendrocyt. Volwassen oligodendrocyten zijn de cellen in de hersenen die
myeline maken wat belangrijk is voor een goede impulsgeleiding. In een MS-laesie wordt de
myeline maar ook de volwassen oligodendrocyt beschadigd wat leidt tot een verstoorde
impulsgeleiding. Door te onderzoeken welke groeifactoren aanwezig of juist afwezig zijn
tijdens MS-laesieontwikkeling kunnen eventuele onvolwassen oligodendrocyten worden
aangezet tot groeien en daardoor tot het maken van myeline op plaatsen waar volwassen
oligodendrocyten zijn beschadigd zodat eerder gedemyeliniseerde delen weer (gedeeltelijk)
hersteld kunnen worden. Hierbij kan men denken aan bijvoorbeeld de toediening van een
bepaalde groeifactor in de vorm van een medicijn.
Onderzoeker:
40
Drs. Sandra Hulshof, aio
Begeleider:
Prof. dr. Paul van der Valk, neuropatholoog
Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd: 1 nov. 1997- 1 jun. 2003
7.4.3 De regulatie van de productie van de bij het immuunsysteem
betrokken eiwitten MHC klasse I en klasse II, chemokinen en
chemokinereceptoren in multiple sclerose
(00-407 MS)
Doel van het onderzoek:
De bestudering van de veranderingen in genregulatie die leiden tot een verhoogde productie
van MHC klasse I en klasse II eiwitten, chemokinen en chemokinereceptoren in
microgliacellen in MS.
Achtergrond van het onderzoek:
Microgliacellen zijn de belangrijkste cellen van het afweersysteem van de hersenen en spelen
een belangrijke rol in de vorming van laesies en de afbraak en het opruimen van weefsel van
het centrale zenuwstelsel, wat karakteristiek is voor MS. Uit ons vooronderzoek is gebleken
dat in MS-laesies de microgliacellen grotere hoeveelheden maken van de MHC klasse I en
klasse II eiwitten, die een centrale rol spelen bij het activeren van cellen van het
afweersysteem. Deze verhoogde productie was het gevolg van een verhoogde productie van
een andere groep van eiwitten, transcriptiefactoren (letterlijk: overschrijffactoren), die de
activiteit regelen van de genen die de blauwdruk vormen voor de MHC klasse I en klasse II
eiwitten. Uit het onderzoek is ook naar voren gekomen dat een deel van deze
transcriptiefactoren, behalve de MHC genen, nog vele andere genen aansturen, waaronder
chemokinen en hun receptoren. Deze laatste eiwitten spelen een belangrijke rol bij het zich
verplaatsen van microglia en andere immuuncellen en kunnen een verklaring zijn voor het
grote aantal microgliacellen in MS-laesies. Het feit dat deze transcriptiefactoren zelf
geactiveerd kunnen worden door en tijdens ontstekingsreacties en weefselschade, suggereert
dat microgliacellen tijdens het verloop van MS in een algemene en langdurige staat van
activatie raken, waarvan een hogere productie van MHC-moleculen een van de gevolgen is.
Kennis over de gebeurtenissen die leiden tot (immuun)activatie tijdens de ontwikkeling van
MS kunnen nieuwe aanwijzingen geven voor het ontwikkelen van therapieën voor de
behandeling van MS.
Bereikte resultaten:
We hebben aangetoond dat activatie van de MHC klasse I en klasse II genen aangestuurd
wordt door MHC-specifieke transcriptiefactoren en door een groep van transcriptiefactoren,
die aangeschakeld kunnen worden bij ontstekings- en cellulaire stressprocessen. In MS-laesies
is een verhoogde aanwezigheid gevonden van MHC-specifieke en algemene
transcriptiefactoren, met name in de geactiveerde microgliacellen. Analyse van de promoter
(het aansturende deel van het gen) van een aantal chemokinen en chemokinereceptoren heeft
geresulteerd in de identificatie van bindingsplaatsen voor algemene transcriptiefactoren die in
MS-laesies verhoogd tot expressie komen. De aanwezigheid van bindingsplaatsen voor deze
transcriptiefactoren in promoters maakt het mogelijk dat langs deze weg deze chemokinen en
chemokinereceptoren in grotere hoeveelheden geproduceerd worden in MS-laesies. Met
behulp van een speciale techniek om eiwitten aan te kleuren in plakjes weefsel is aangetoond
dat de expressie van bepaalde chemokinereceptoren inderdaad verhoogd is in MS. Verder
41
wordt getest of de in MS verhoogd voorkomende transcriptiefactoren in staat zijn om in
gekweekte cellen de promotoren van deze chemokinereceptoren te activeren, dus te zorgen
voor extra aanmaak.
Onderzoekers:
Drs. Hedwich Kuipers, aio
Ing. Paula Biesta, analist
Begeleiders:
Dr. Sam Gobin, moleculair bioloog (tot 1 dec. 2002)
Dr. Peter van den Elsen, moleculair bioloog
Instituut: Leids Universitair Medisch Centrum
Looptijd van het onderzoek: 1 nov. 2001 - 1 nov. 2005
7.5 Overig onderzoek naar het immuunsysteem
7.5.1 Inleiding
Het waarnemen van de omgeving door cellen vindt plaats met behulp van speciale eiwitten op
de cel, die stoffen uit de omgeving kunnen herkennen en binden. Deze eiwitten worden
receptoren genoemd. In dit hoofdstuk wordt een onderzoek beschreven naar receptoren die
groepen stoffen herkennen waarvan de meeste alleen bij bacteriën en virussen voorkomen.
Deze receptoren spelen een belangrijke rol bij het opwekken van een afweerreactie tegen
dergelijke stoffen. In onderstaand verslag worden aanwijzingen beschreven dat deze
receptoren mogelijk een rol spelen bij MS.
7.5.2 De rol van Toll-like receptoren in de ontstekingen bij MS (00-442 MS)
Doel van het onderzoek:
Het zoeken naar moleculen of delen van moleculen in de hersenen zelf, die ontstekingen
opwekken.
Achtergrond van het onderzoek:
Een belangrijk probleem waarvoor nog altijd geen oplossing is gevonden, is de vraag waarom
zich bij mensen met MS nu eigenlijk ontstekingen voordoen in het zenuwstelsel. Een voor de
hand liggende verklaring zou zijn de aanwezigheid van bacteriën of virussen, maar deze
worden als regel niet in ontstekingshaarden gevonden. Kortgeleden zijn nieuwe moleculen
gevonden, die mogelijk een antwoord kunnen helpen vinden. Deze moleculen zijn receptoren
(een soort antennes) die zich op de buitenkant van allerlei cellen in het bloed bevinden en die
rechtstreeks de aanwezigheid van vreemde structuren (doorgaans van bacteriën en virussen)
bemerken. De receptoren worden wel Toll-like receptoren (of TLR) genoemd. Als ze vreemde
structuren opmerken, schakelen ze direct ontstekingsprocessen aan, die ter afweer dienen.
Soms echter blijken deze TLR ook gevoelig voor structuren die niet van bacteriën of virussen
afkomstig zijn, maar van lichaamseigen weefsels. Het kan namelijk gebeuren dat een infectie
aanleiding geeft tot de vorming van bepaalde lichaamseigen afbraakproducten, en de TLR
hebben geleerd dat ook deze een nuttig signaal zijn om de verdediging in gang te zetten. Hier
schuilt een zeker gevaar omdat bepaalde afbraakproducten ook kunnen vrijkomen bij de
afwezigheid van reëel gevaar. Een ontstekingsreactie is dan wat voorbarig, en kan de eerste
stap zijn op weg naar auto-immuniteit.
42
Het project is gericht op de rol van TLR in het zenuwstelsel. Voor de start van het project
werd vastgesteld dat TLR ook in het menselijke brein voorkomen en de vraag die zich nu
voordoet is of zulke TLR een rol zouden kunnen spelen bij het op gang komen van de
ontsteking bij MS. Er zal worden onderzocht hoe TLR zich gedragen op bepaalde celtypen in
het brein en of er zich in de myelineschede structuren bevinden die door naburige TLR
kunnen worden geregistreerd als een ontstekingssignaal. Het is denkbaar dat zulke structuren
zich ophopen in de mergschede van mensen met MS, terwijl dat niet gebeurt bij anderen bij
wie de ontsteking uitblijft.
Bereikte resultaten:
Bij de start van het project kon worden vastgesteld dat TLR inderdaad voorkomen op
verschillende typen cellen in menselijke hersenen, iets dat daarvoor onbekend was. Bij
microscopisch onderzoek van de ontstekingshaarden bij mensen met MS, in samenwerking
met de Nederlandse Hersenbank, bleek dat de hoeveelheid TLR in actieve ontstekingshaarden
flink is toegenomen. Dit ondersteunt het idee dat ze wel eens een belangrijke rol zouden
kunnen spelen bij MS. Tegelijkertijd is onderzocht welke moleculen en delen van moleculen
uit de myelineschede in aanmerking zouden kunnen komen voor herkenning door TLR en er
zijn meetsystemen opgezet om te kunnen bepalen of TLR inderdaad reageren op zulke
moleculen. In eerste instantie is de aandacht gericht op alfa-B-crystalline, een myeline-eiwit
waarvan vermoed wordt dat het TLR-functie kan aanschakelen. Met een biochemische
benadering is vastgesteld welke fragmenten van alfa-B-crystalline gevormd worden bij de
meest voorkomende vorm van afbraak van myeline. De afzonderlijke fragmenten zijn
synthetisch aangemaakt. Na stimulatie van twee soorten menselijke hersencellen, microglia en
astrocyten, met intact alfa-B-crystalline, worden er meer van de verschillende TLR
aangemaakt op microglia maar niet op astrocyten. Dat kan verklaard worden door het feit dat
astrocyten zelf alpha-B-crystalline tot expressie brengen. Daarnaast zijn er ook microglia
gestimuleerd met synthetische peptiden (stukjes eiwit) van alpha-B-crystalline. Daaruit blijkt
dat verschillende peptiden inderdaad tot verhoogde TLR-aanmaak leiden. Bij astrocyten is
gebleken dat activatie met LPS en dubbelstrengs RNA (stoffen die respectievelijk in bacteriën
en bepaalde virussen voorkomen) verrassenderwijs leidt tot verhoging van slechts 1 of 2 van
10 verschillende TLR. Stimulering met het lichaamseigen eiwit alfa-B-crystalline leidt in dit
geval dus tot een sterkere reactie dan stimulering met lichaamsvreemde stoffen, die een
signaal zijn voor de aanwezigheid van een bacterie- of virusinfectie.
Op dit moment wordt gewerkt aan het in kaart brengen van de functionele effecten van TLR
op astrocyten en microglia na stimulatie met LPS en dubbelstrengs RNA.
Onderzoeker:
Ing. Malika Bsibsi, analiste/aio
Begeleiders:
Dr. Hans van Noort, biochemicus
Dr. Nicole Verzijl, biochemica
Instituut: TNO Preventie en Gezondheid
(in samenwerking met Institute of Neurology, Londen, en de Katholieke Universiteit Leuven)
Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2001 - 1 sep. 2005
43
8. Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière
8.1 Inleiding
Aangezien het centrale zenuwstelsel een uiterst belangrijk onderdeel vormt van het lichaam,
wordt het in normale gevallen beschermd tegen de afweercellen in het bloed. Op alle punten
van contact tussen het bloed en het centrale zenuwstelsel, bevindt zich de zogenaamde bloedhersenbarrière. Deze barrière bestaat uit een aaneengesloten rij cellen, de zogenaamde
endotheelcellen, en een laag met een stevig netwerk van speciale eiwitmoleculen. Cellen en
de meeste eiwitten uit het bloed kunnen deze bloed-hersenbarrière niet passeren. Dit betekent
dat activering van het afweersysteem van het lichaam in normale gevallen niet zal leiden tot
ontstekingen in de hersenen. Bij MS blijken er echter lekken op te treden in de bloedhersenbarrière waardoor de witte bloedcellen toch de hersenen binnen kunnen komen en daar
ontstekingen kunnen veroorzaken en myeline kunnen beschadigen.
In dit hoofdstuk wordt onderzoek beschreven naar het optreden van ‘lekkages’ in de bloedhersenbarrière bij MS. In paragraaf 8.2 wordt getoond dat interferon-beta, een middel dat het
aantal opflakkeringen van MS kan verminderen, het passeren van de bloed-hersenbarrière
door witte bloedcellen kan remmen. Mogelijk is deze remming een van de manieren waarop
interferon-beta bijdraagt aan de afname van het aantal MS-opflakkeringen. Daarnaast wordt in
dit onderzoeksproject en bij het MS Centrum VU/TNO een nieuwe contraststof voor MRIscans ontwikkeld. Bij MRI-scans wordt lekkage van stoffen over de bloed-hersenbarrière
waargenomen met behulp van de contraststof gadolinium. Als de bloed-hersenbarrière intact
is, kan deze contraststof niet in de hersenen komen. Als de bloed-hersenbarrière lekt, kan dit
wel. De nieuwe contraststof die getest wordt, wordt opgenomen door een bepaald soort witte
bloedcellen (monocyten). Met deze contraststof kan daarom waargenomen worden wanneer
deze monocyten de hersenen binnendringen.
In paragraaf 8.3 wordt onderzoek beschreven naar de rol van matrix metalloproteases
(MMP’s) bij het aantasten van de bloed-hersenbarrière. MMP’s zijn enzymen die het stevige
netwerk van eiwitmoleculen, dat deel uitmaakt van de bloed-hersenbarrière, af kunnen
breken. Uit het onderzoek blijkt dat witte bloedcellen MMP’s gebruiken voor het passeren
van de bloed-hersenbarrière en dat witte bloedcellen in MS-laesies MMP’s maken.
In paragraaf 8.4 worden aanwijzingen beschreven dat een receptor van groeifactoren voor
zenuwcellen mogelijk de doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière beïnvloedt. De
receptor lijkt hierbij een beschermende rol te spelen.
Bij het MS Centrum VU/TNO wordt de bloed-hersenbarrière bestudeerd door dr. Elga de
Vries. Zo heeft onder andere aangetoond dat stoffen, die geproduceerd worden bij
ontstekingen, het binnendringen van witte bloedcellen in de hersenen kan verhogen.
Uit de verschillende onderzoeksprojecten worden aanwijzingen verkregen dat afwijkingen aan
de bloed-hersenbarrière vaak in een heel vroeg stadium plaatsvinden en dus dikwijls
voorafgaan aan het ontstaan van een aangedaan gebied (laesie).
8.2 Het passeren van de bloed-hersenbarrière door monocyten: mechanisme
en effecten van hechting van monocyten aan hersenendotheelcellen
(98-355 MS)
Doel van het onderzoek:
Monocyten zijn de voorlopercellen van macrofagen, welke schade veroorzaken in het centrale
zenuwstelsel (CZS) van multiple sclerose (MS) patiënten. Het doel van dit project is de
wisselwerking tussen monocyten en de bloed-hersenbarrière te bestuderen, zowel met behulp
44
van gekweekte cellen als in diermodellen. Tevens zal van de huidige medicijnen die gebruikt
worden bij patiënten met MS specifiek het effect op het binnendringen van monocyten in de
hersenen onderzocht worden, om zo beter inzicht te krijgen in de manier waarop deze
medicijnen werken.
Achtergrond van het onderzoek:
Multiple sclerose (MS) is een chronische ziekte van het centrale zenuwstelsel (CSZ).
Het voorkomen van vroege MS-laesies in het CZS wordt gekarakteriseerd door het zich
verzamelen van binnengedrongen cellen rondom de kleinste bloedvaatjes in de hersenen,
hetgeen gepaard gaat met verhoogde doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière (BHB).
Normaliter is het CZS strikt gescheiden van de rest van het lichaam door de aanwezigheid van
de BHB. Een belangrijk onderdeel van de BHB zijn de gespecialiseerde cellen van de wanden
van de hersenbloedvaten, de hersenendotheelcellen. Tijdens MS lijkt de BHB zijn
barrièrefunctie deels te verliezen. Hierdoor kunnen voorlopercellen van macrofagen,
monocyten, en andere ontstekingscellen in de hersenen komen. De binnengedrongen
macrofagen zorgen voor de afbraak van de beschermende myelinelaag rondom de zenuwen.
De hechting van monocyten aan de hersenendotheelcellen, gevolgd door hun transport over de
BHB lijkt een essentiële stap te zijn in de vorming van nieuwe MS-laesies.
Het doel van dit project is te bestuderen welke mechanismen betrokken zijn bij de hechting en
het transport van monocyten over de BHB en hoe dit proces beïnvloed kan worden door
bestaande en nieuwe medicijnen. Ook is gekeken of het proces van monocyttransport met
behulp van MRI-scans zichtbaar gemaakt kan worden.
Bereikte resultaten:
Voor het beantwoorden van bovenstaande vragen zijn zowel celkweekmodellen als
proefdiermodellen gebruikt. Gebruikmakend van de kweekmodellen is gevonden dat andere
eiwitten betrokken zijn bij de hechting van de monocyten aan hersenendotheel vergeleken bij
de hechting aan endotheel buiten de hersenen. Naast de reeds bekende bindingseiwitten
blijken ook de suikerstructuren, de zogenaamde heparansulfaten, die aanwezig zijn op de
endotheelcellen een rol te spelen bij de celmigratie. Een van de medicijnen die veel MSpatiënten krijgen is interferon-beta (IFN-). Na behandeling van geactiveerde endotheelcellen
met IFN- wordt de aanmaak van een bindingseiwit verlaagd, hetgeen resulteert in een
afname van het monocyttransport naar de hersenen. Dit is bepaald zowel in de
celkweekmodellen als in de diermodellen. Dit mechanisme zou kunnen bijdragen aan de
verminderde laesievorming bij MS-patiënten.
MRI-scans zijn tegenwoordig erg belangrijk voor het zichtbaar maken van de ontwikkeling
van nieuwe laesies in de hersenen van MS-patiënten. Met name de lekkage van het
contrastmiddel gadolinium wordt veel gebruikt om veranderingen van de BHB en vorming
van nieuwe MS-laesies op te sporen. Deze technieken geven echter geen directe informatie
over het binnendringen van monocyten in de hersenen. In een diermodel voor MS is
onderzocht of een nieuw MRI-contrastmiddel dat gebaseerd is op ijzerdeeltjes en specifiek
door monocyten wordt opgenomen, gebruikt kan worden voor het volgen van het
binnendringen van monocyten in de hersenen. Inderdaad, veranderingen op de MRI-scans
door de ijzerdeeltjes kwamen overeen met de aanwezigheid van binnengedrongen monocyten
in de hersenen. Aangezien met name het binnendringen van de monocyten een belangrijke rol
speelt bij de ontwikkeling van nieuwe MS-laesies is dit model van groot belang voor het
zichtbaar maken van het binnendringen van monocyten in de hersenen en kan dit gebruikt
worden voor het testen van nieuwe therapieën die mogelijk invloed kunnen hebben op het
monocyttransport naar de hersenen.
45
Onderzoeker:
Drs. Sarah Floris, aio
Begeleiders:
Dr. Elga de Vries, celbioloog/immunoloog
Prof. dr. Christine Dijkstra, celbioloog/immunoloog
Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 15 nov. 1998 - 15 jan. 2003
Cofinanciering: ZorgOnderzoek Nederland- Medische Wetenschappen (ZonMW)
8.3 De rol van matrix metalloproteinases en hun natuurlijke remmers
tijdens het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen in
MS
(98-361 MS)
Doel van het onderzoek:
Het doel van het onderzoek is het verkrijgen van meer kennis van de rol van matrix
metalloproteinases (MMPs) en veranderingen in de bloed-hersenbarrière in het ziekteproces
van MS.
Achtergrond van het onderzoek:
Het centrale zenuwstelsel (CZS) is een belangrijk en complex orgaan dat helaas ook erg
kwetsbaar is. De bloed-hersenbarrière (BHB) bestaat om de hersenen en het ruggenmerg te
beschermen en zorgt dat schadelijke stoffen en ontstekingscellen uit het bloed moeilijk het
CZS in kunnen. Door MRI-studies is echter duidelijk geworden dat tijdens het ontstaan van
een nieuwe MS-laesie, de BHB tijdelijk (dagen tot maanden) open staat. De cellen van de
BHB rusten op een soort steunlaag (het basaal membraan). Deze laag is te vergelijken met een
dichte heg. Normaal gesproken kunnen ontstekingscellen hier niet doorheen. Echter, de
zogenaamde MMPs kunnen een doorgang voor ontstekingscellen creëren in het basaal
membraan, door te fungeren als een soort heggenschaar. MMPs zijn niet alleen belangrijk bij
de passage van cellen door het basaal membraan, maar voor verdere verplaatsing door het
hersenweefsel richting de ontstekingshaard van de laesie. Mogelijk zijn MMPs ook betrokken
bij het proces van demyelinisatie, aangezien gevonden is dat sommige MMPs ook myeline
kunnen afbreken.
Bereikte resultaten:
In de hersenen wordt myeline voornamelijk afgebroken door macrofagen, die zich kunnen
ontwikkelen uit voorlopercellen uit het bloed, de monocyten. Experimenten toonden dat
monocyten gebruik maken van MMPs voor het passeren van hersenendotheel (de cellen die
de binnenkant van de bloedvaten bekleden). Het hechten van de monocyten aan hersenendotheel bleek overigens onafhankelijk van MMPs. In parallelle experimenten bleek dat
zowel de monocyten als endotheelcellen MMPs (MMP-2, MMP-9) produceren tijdens het
migratieproces.
In MS-laesies hebben we aangetoond dat MMP-12 voorkomt in de macrofagen in actief
demyeliniserende laesies. Mogelijk helpt MMP-12 de macrofagen om zich te verplaatsen naar
de ontstekingshaard. Ook onderzochten we in MS-weefsel de BHB, omdat we ons af vroegen
in welke stadia van MS-laesievorming BHB-lekkage een rol speelt. Tekenen van BHBlekkage bleken zichtbaar in alle MS-laesiestadia, en zelfs in (p)reactieve laesies waarin
demyelinisatie nog niet heeft plaatsgevonden. Ook werden afwijkingen gezien in het basaal
membraan van bloedvaten in vroege en late MS-laesies. BHB-lekkage zou daarmee een
vroege factor kunnen zijn in de ontwikkeling van MS-laesies. Toekomstig onderzoek zal zich
46
richten op de identificatie van andere MMPs die belangrijk zijn in MS-laesievorming en
verder onderzoek naar de rol van MMPs bij het passeren van de bloed-hersenbarrière door
monocyten.
Onderzoeker:
Drs. Ine Vos, aio
Begeleider:
Prof. dr. Paul van der Valk, neuropatholoog
Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 apr. 2000 - 1 apr. 2004
8.4 De rol van de p75NTR-receptor bij MS-laesievorming
(00-401 MS)
Doel van het onderzoek:
Het onderzoek tracht inzicht te krijgen in de rol die neurotrofines, stoffen die de groei van
zenuwcellen beïnvloeden, spelen bij de vorming van MS-laesies in het centrale zenuwstelsel
(CZS).
Achtergrond van het onderzoek:
Neurotrofines (NGF, BDNF, NT3 en NT4) zijn kleine eiwitten die de ontwikkeling van
zenuwcellen beïnvloeden. In het ongeboren kind spelen zij een heel belangrijke rol bij het
voorkomen van afsterven van zenuwcellen en de aanleg van zenuwnetwerken. Na de geboorte
zijn neurotrofines betrokken bij onderhoud, aanpassingen en herstel van de zenuwnetwerken.
Daarnaast spelen zij een vergelijkbare rol bij ontwikkeling en onderhoud van
oligodendrocyten, de myelinevormende cellen die bij MS afsterven. Neurotrofines werken via
2 soorten receptoren: de tyrosinekinasereceptoren (trk’s) en de p75NTR-receptor. In het
algemeen geven deze receptoren samen een signaal aan de cel door dat deze in leven moet
blijven, maar de p75NTR-receptor alleen kan ook een signaal aan de cel doorgeven dat deze
dood moet gaan. De hoeveelheid neurotrofines buiten de cel en de aanwezigheid en
hoeveelheid van elk van de twee soorten receptors op de cel bepalen of de cel sterft of blijft
leven. Nu is in MS-patiënten aangetoond dat tijdens een acute aanval de concentraties van één
van de neurotrofines, NGF, in de hersenvloeistof 5-10x verhoogd is. Analyse van
hersenweefsel van overleden MS-patiënten heeft aangetoond dat oligodendrocyten in en rond
de laesies de p75NTR-receptor maken (in tegenstelling tot oligodendrocyten in normale
hersenen en in onaangetaste gebieden van MS-hersenen). In een diermodel voor MS, het
EAE-model, zijn vergelijkbare waarnemingen gedaan.
In dit diermodel zijn ook aanwijzingen verkregen dat de p75NTR-receptor misschien betrokken
is bij het regelen van de doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière voor ontstekingscellen
die MS-laesies kunnen veroorzaken.
Wij willen inzicht krijgen in de rol van de p75NTR-receptor in de dood van oligodendrocyten
en in de verandering van de bloed-hersenbarrière bij MS omdat dat kan leiden tot nieuwe
therapieën.
Bereikte resultaten:
Om te onderzoeken of bij MS belangrijke ontstekingsfactoren (zoals IL-1 TNFα en IFN)
ervoor zorgen dat oligodendrocyten de p75NTR-receptor gaan maken bij MS, hebben we
oligodendrocyten in kweek blootgesteld aan deze factoren. Het bleek dat deze
ontstekingsfactoren geen effect hadden op de aanmaak van de p75NTR-receptor in
oligodendrocyten. Daarnaast hebben wij echter ontdekt dat deze ontstekingsfactoren wel
47
verantwoordelijk zijn voor het aanzetten van de productie van de p75NTR-receptor in
gekweekte cellen van hersenbloedvaten (endotheelcellen). Als wij in speciale muizen, die de
erfelijke informatie om de p75NTR-receptor te maken missen, EAE opwekken, blijkt dat er
meer ontstekingscellen langs de endotheelcellen de hersenen binnenkomen en dat MS-achtige
symptomen verergeren. Hoe de p75NTR-receptor precies de doorlaatbaarheid van de bloedhersenbarrière regelt moeten wij verder onderzoeken.
Ook in ons onderzoek aan hersenweefsel van overleden MS-patiënten konden wij de p75NTRreceptor detecteren in oligodendrocyten. En net als in het EAE-model voor MS vonden wij in
hersenen van MS-patiënten af en toe de p75NTR-receptor in endotheelcellen, met name in
actieve MS-laesies.
Onderzoekers:
Dr. Britta Küst, post-doc
Ing. Nieske Brouwer, analiste
Ietje Mantingh, analiste
Begeleiders:
Dr. Sjef Copray, neurobioloog
Prof. dr. Erik Boddeke, medisch fysioloog
Instituut: Rijksuniversiteit Groningen
Looptijd van het onderzoek: 1 jun. 2001 – 1 jun. 2003
8.5 Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière bij het MS Centrum VU/TNO
Bij het MS Centrum VU/TNO wordt onderzoek verricht naar de bloed-hersenbarrière en MS
door dr. Elga de Vries. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern.
48
9.
Onderzoek naar myelinevormende cellen en stoffen die deze cellen
beïnvloeden
9.1 Inleiding
Het centrale zenuwstelsel is opgebouwd uit zenuwcellen en begeleidende cellen. De uitlopers
van de zenuwcellen, de zenuwvezels, worden omgeven door de isolerende myelineschede
welke gevormd wordt door een bepaald type begeleidende cel: de oligodendrocyt (letterlijk:
cel met enkele uitlopers). Myeline bestaat uit zogenaamde myeline-eiwitten die worden
ingebouwd in de uit vetachtige stoffen bestaande celwand, de membraan, van de
oligodendrocyt. Uitlopers van de oligodendrocyt met deze myeline wikkelen zich om de
zenuwvezel en vormen zo de myelineschede. Een mooie afbeelding hiervan vindt u
hierboven.
Bij MS wordt de myeline afgebroken door het ontregelde afweersysteem. Hoewel de
oligodendrocyten ook gedood kunnen worden bij de aanval op de myeline blijken er in de
aangedane gebieden (laesies) in het centrale zenuwstelsel soms nog cellen te zijn die in
principe tot oligodendrocyten uit kunnen groeien. Daarnaast blijkt op MRI-scans dat er in
aangedane gebieden soms gedeeltelijk myeline teruggevormd wordt. Dit proces wordt
remyelinisatie genoemd. Er wordt derhalve veel onderzoek gedaan naar de reden dat myeline
niet of slechts gedeeltelijk wordt teruggevormd in de aangedane gebieden. Om deze reden
wordt ook veel onderzoek verricht naar de manier waarop de oligodendrocyt myeline vormt
en naar stoffen die de cel aan kunnen zetten tot myelinevorming (myelinisatie). In dit
hoofdstuk wordt onderzoek beschreven naar al deze aspecten van de myelinevorming.
In paragraaf 9.2 wordt onderzoek beschreven naar de manier waarop de oligodendrocyt
myeline maakt. Er wordt hier bestudeerd op welke wijze de cel alle myeline-eiwitten naar de
juiste plaats in de celwand (membraan) stuurt, zodat hier myeline gevormd wordt. Transport
van eiwitten naar een bepaalde plaats in een membraan vindt plaats in kleine pakketjes, die op
de juiste plaats in het membraan ‘aanleggen’. Voor dit aanleggen krijgt het pakketje als het
ware een adreslabel mee dat herkend wordt door een eiwit in het membraan (een receptor).
In paragraaf 9.6 wordt onderzoek beschreven naar de tweede stap in het vormen van de
myelineschede: het zich om de zenuwvezel wikkelen van de uitlopers van de oligodendrocyt
die de myeline bevatten. Voor dit proces is contact nodig tussen de oligodendrocyt en de
zenuwvezel. Het onderzoeksproject bestudeert een eiwit op de oligodendrocyt dat een
belangrijke rol speelt bij het leggen van dit contact met de zenuwvezel.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat er in gebieden in de hersenen waar de myeline is
afgebroken soms nog cellen aanwezig zijn die in principe tot oligodendrocyten uit kunnen
groeien. Het onderzoek in paragraaf 9.3 toont aan dat dit ook het geval is in het ruggenmerg.
In beide gevallen wordt er echter desondanks vaak geen nieuw myeline gevormd in deze
gebieden. In paragraaf 9.3 wordt onderzocht of dit veroorzaakt wordt door het ontbreken van
een bepaalde groeifactor voor de aanwezige cellen of van de receptor voor deze groeifactor.
Een receptor functioneert als het ware als een antenne. Het is een eiwit die het de cel
mogelijk maakt om de aanwezigheid van een bepaalde stof buiten de cel waar te nemen en
hierop te reageren.
In paragraaf 9.4 wordt de invloed van een andere groeifactor voor oligodendrocyten
onderzocht. Dit onderzoek laat zien dat oligodendrocyten in MS-laesies eiwitten produceren
die deze groeifactor binden en op deze wijze de werking ervan verminderen. Mogelijk is dit
een van de oorzaken dat de cellen aanwezig in deze MS-laesies niet uitgroeien tot
oligodendrocyten. Echter, een antilichaam dat aan de receptor voor deze groeifactor bindt, had
een stimulerende werking op de voorlopers van oligodendrocyten. Deze stimulerende werking
trad niet op bij andere lichaamscellen. In paragraaf 9.7 wordt vervolgonderzoek naar een
49
mogelijke toepassing van dit antilichaam bij het bevorderen van de aanmaak van nieuw
myeline beschreven.
In paragraaf 9.5 wordt beschreven dat voor het uitgroeien van cellen tot oligodendrocyten niet
alleen groeifactoren nodig zijn maar ook signalen van de omringende zenuw- en steuncellen.
Omdat bij MS deze cellen beschadigd of verstoord raken, is het ontbreken van deze signalen
mogelijk een oorzaak voor het achterwege blijven van de groei in MS-laesies. In dit
onderzoek wordt geprobeerd om de signalen van de zenuwcellen na te bootsen door binding
van een speciaal eiwit, een antilichaam, aan de voorlopers van oligodendrocyten.
9.2
Karakterisering en beïnvloeding van myelinetransportroutes in
oligodendrocyten
(98-342 MS)
Doel van het onderzoek:
Proberen te begrijpen hoe myeline wordt gemaakt door het transport van myeline-eiwitten
naar de myelineschede te onderzoeken en hoe dat transport (positief) kan worden beïnvloed.
Achtergrond van het onderzoek:
Bij multiple sclerose vindt afbraak plaats van myeline. Deze myeline, die bestaat uit eiwitten
en vetachtige stoffen (lipiden), wordt gemaakt door speciale cellen in de hersenen, de
oligodendrocyten. Deze cellen maken uitstulpingen, waar nieuwe myeline-eiwitten naar
worden toegebracht en ingebouwd. Zo ontstaat een myelinemembraan dat, wanneer het groot
genoeg is, zich als een isolerende laag om de zenuwuitlopers windt.
De moleculaire samenstelling van het myelinemembraan of de myelineschede is volledig
anders dan die van de rest van de buitenwand (de plasmamembraan) van de oligodendrocyt,
waaruit de eerder genoemde uitstulping ontstaat. Met andere woorden de bouwstoffen voor de
uitstulping (myelinemembraan) en die van directe omgeving (plasmamembraan) worden zeer
nauwkeuring van elkaar gescheiden, een proces dat bekend is onder de voor de hand liggende
naam ‘sortering’. In die zin wordt ook wel gesproken over 'membraanpolariteit' en kunnen
oligodendrocyten worden gezien als 'gepolariseerde' cellen. In dergelijke cellen zijn
specifieke transportprocessen verantwoordelijk voor het tot stand brengen en houden van die
gespecialiseerde membraangebieden.
Ons werk is erop gericht om inzicht te krijgen in de rol van specifieke moleculen bij de
sortering en het transport van bouwstoffen die alleen in de myeline voorkomen. Ook wordt
hun rol in het bepalen van membraanstabiliteit (en dus die van de myeline) bestudeerd en de
functie van sommige van die moleculen als signaalmoleculen, die een essentiële rol spelen in
het regelen van myelinisatie.
Bereikte resultaten:
Qua samenstelling vertoont het myelinemembraan grote overeenkomsten met een
gepolariseerd membraandomein, het apicale membraan, zoals dat gevonden worden in b.v.
epitheelcellen (de cellen van de darm- en longwanden). Uit onderzoek is echter gebleken dat
het transport van de myeline-eiwitten naar het myelinemembraan niet de typische eigenschappen van een apicaal transportproces vertonen.
Factoren die het transport van myelinecomponenten beïnvloeden worden bestudeerd door het
transport van myeline-eiwitten en specifiek gemerkte eiwitten in oligodendrocyten te volgen.
Met behulp van een ingenieus virussysteem worden deze merkereiwitten aangemaakt in
gekweekte oligodendrocyten. Gebleken is dat de verandering van slechts een aminozuur in
een dergelijk eiwit, wat is opgebouwd uit ettelijke honderden aminozuren, voldoende kan zijn
om het transportproces negatief te beïnvloeden. Daarnaast hebben we op deze manier de
50
identiteit van een aantal andere spelers in het myeline-eiwittransport kunnen bepalen, te weten
MAL en een receptor (Syntaxins). Door oligodendrocyten te behandelen met detergens (zeep)
is verder gebleken dat bepaalde vetten (sphingolipiden, dwz hele speciale bouwstenen die
aanwezig zijn in de myeline) ook een rol in het transportproces zelf spelen. Deze resultaten
wijzen erop dat de regulatie van het transport van myelinespecifieke componenten een
complex proces is.
Door middel van moleculair onderzoek kan meer kennis worden verkregen over het proces
van (re)myelinisatie, wat uiteindelijk weer kan leiden tot meer gerichte therapieën voor de
behandeling van MS-patiënten.
Onderzoekers:
Drs. Bert Klunder, aio
Ing. Jenny Dallinga, analist
Begeleiders:
Prof. dr. Dick Hoekstra, celbioloog
Dr. Hans de Vries, celbioloog
Instituut: Rijksuniversiteit Groningen
Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 1999 - 1 sep. 2003
9.3 Analyse van de redenen waarom voorlopercellen van oligodendrocyten
en gedemyeliniseerde oligodendrocyten niet deelnemen in de reparatie van
chronische MS-laesies en de ontwikkeling van remyelinisatie bevorderende
strategieën
(99-393 MS)
Doel van het onderzoek:
Het verkrijgen van inzichten in de redenen voor het falen van remyelinisatie in MS.
Achtergrond van het onderzoek:
Herstel van laesies in MS treedt maar in geringe mate op waardoor zenuwvezels chronisch
gedemyeliniseerd blijven. Het gevolg hiervan is dat impulsoverdracht is verstoord waardoor
blijvende invaliditeit kan optreden. Er is nog weinig bekend over de oorzaken van het falen
van remyelinisatie in MS. De ontwikkeling van nieuwe oligodendrocyten en de vorming van
nieuwe myelineschedes rondom zenuwvezels verloopt vaak wel succesvol in diermodellen. In
dit geval, worden de nieuwe oligodendrocyten gevormd uit zogenaamde voorlopercellen, een
soort stamcellen. Na demyelinisatie nemen deze cellen in aantal toe en als er genoeg cellen
zijn gevormd ontwikkelen zij zich tot oligodendrocyten. In eerder onderzoek gesteund door de
Stichting Vrienden MS Research (project 95-234) is voor het eerst aangetoond dat laesies in
de hersenen van patiënten met chronische MS vaak nog grote aantallen voorlopercellen van
oligodendrocyten bevatten. Alhoewel zij klaarblijkelijk het demyelinisatieproces overleven,
lijken zij inactief te zijn en dat zou een reden kunnen zijn dat remyelinisatie in MS maar in
geringe mate optreedt. In het huidige project wordt geprobeerd meer inzicht te verkrijgen in
de redenen voor het falen van remyelinisatie in MS. Er is ondermeer onderzocht of laesies in
het ruggenmerg van patiënten met chronische MS ook voorlopercellen bevatten en of
laesiegebieden groeifactoren bevatten die belangrijk zijn voor het stimuleren van de deling
van de oligodendrocytvoorlopercellen. Dit type onderzoek is belangrijk omdat het mogelijk
zou kunnen leiden tot ontwikkeling van therapieën die het remyelinisatieproces, en daarmee
functioneel herstel, bevorderen.
Bereikte resultaten:
51
De analyse van ruggenmerglaesies van een groot aantal patiënten met chronische MS heeft nu
aangetoond dat zulke laesies, net als laesies in de hersenen van MS-patiënten, vaak nog
oligodendrocytvoorlopercellen bevatten. Aangezien de laesiegebieden maar weinig nieuwe
oligodendrocyten bevatten, lijkt het erop dat de voorlopercellen, net als in hersenlaesies,
inactief zijn. Twee andere belangrijke ontdekkingen zijn dat (a) het aantal voorlopercellen in
de laesiegebieden afneemt naarmate de laesies ouder worden en (b) dat laesies afkomstig van
patiënten met de primair progressieve vorm van MS gemiddeld net zoveel voorlopercellen
bevatten als laesies van patiënten met de secundair progressieve vorm. In dit opzicht lijken
deze specifieke patiëntengroepen dus niet te verschillen.
De aanmaak van een groeifactor die belangrijk is voor het stimuleren van de toename in het
aantal oligodendrocytvoorlopercellen, te weten FGF2 (fibroblast growth factor-2), in controleen MS-weefsel is nu in kaart gebracht. Tevens is gekeken naar de aanmaak van FGF-receptor1 (FGFR1), de belangrijkste receptor voor FGF2. De activiteit van het FGF2-gen is duidelijk
hoger in het centrum van MS-laesies dan in controleweefsel en witte stof rondom de laesies.
De verhoogde aanmaak is zelfs zichtbaar in een aantal oude laesies, hetgeen erop duidt dat
astrocyten (een bepaald type hersencellen) FGF2 blijven produceren. Aangezien deze cellen
ook FGFR1 tot expressie brengen, blijven ze in een geactiveerde toestand en blijven ze meer
littekenweefsel vormen waardoor het herstelproces moeilijker kan optreden. Het is nog
onduidelijk of oligodendocytvoorlopercellen in laesies FGFR1 tot expressie brengen en dus
kunnen reageren op de aanwezigheid van FGF2. Het is echter wel duidelijk geworden dat het
falen van remyelinisatie in MS niet veroorzaakt wordt door de afwezigheid van FGF2.
Onderzoekers:
Dr. Guus Wolswijk, senior wetenschapper
Drs. Rawien Balesar, wetenschappelijk assistent (niet in opleiding)
Instituut: Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 mrt. 2000 – 1 mrt. 2003
9.4 Het insulineachtige groeifactorsysteem bij multiple sclerose (96-280 MS)
Doel van het onderzoek:
Het vinden van mogelijkheden om door het lichaam zelf geproduceerde insulineachtige
groeifactor I (IGF-I) te gebruiken voor bescherming van zenuwcellen en remyelinisatie.
Achtergrond van het onderzoek:
De groeifactor IGF-I is van belang bij MS omdat het zenuwen beschermt en de myelinisatie
kan stimuleren. Deze groeifactor zou dus de laesievorming kunnen beperken/tegengaan en
eventueel herstel van de laesies bevorderen. Naast deze gunstige effecten kan IGF-I ook de
groei van astrocyten stimuleren, die dan verantwoordelijk zijn voor de littekenvorming,
waardoor herstel niet meer mogelijk is. IGF-I is een groot molecuul dat niet door de bloedhersenbarrière gaat (behalve als die onderbroken is), maar het is in het lichaam aanwezig.
Verschillende bindingseiwitten (minstens 6) reguleren o.a. de werking van IGF-I (stimuleren
of remmen de werking), en dit verschilt naargelang het celtype. Doel van het onderzoek is de
status na te gaan van het IGF-systeem bij MS en de rol van de bindingseiwitten in functie van
het celtype (oligodendrocyten versus astrocyten) te ontrafelen. We willen tot een model
komen waarbij IGF-I enkel maar een gunstig effect op de laesies kan uitoefenen.
Bereikte resultaten:
52
De receptoren voor IGF-I zijn onderzocht in hersenen van MS-patiënten en controles. Er
werden geen afwijkingen gevonden in de IGF-I-receptoren; IGF-II-receptoren werden op
hersencellen niet aangetroffen. Vervolgens zijn IGF-I, IGF-II en de verschillende
bindingseiwitten onderzocht in serum en ruggenmergsvocht van MS-patiënten; ook hier
werden geen verschillen met controles gevonden. De verschillende bindingseiwitten op
astrocyten, oligodendrocyten en zenuwcellen in de hersenen werden gekarakteriseerd. Een
belangrijke bevinding was dat oligodendrocyten aan de rand van MS-letsels een verhoogde
expressie vertoonden van IGFBP-1 en –6. Uit in vitro studies bleek dat deze bindingseiwitten
de werking van IGF-I remmen. Deze wijzigingen zouden kunnen bijdragen tot het verlies van
oligodendrocyten in MS-laesies, en ook een verklaring kunnen geven waarom de laesies niet
remyeliniseren. In vervolgonderzoek zal worden nagegaan hoe de expressie van IGFBP-1 en
–6 op oligodendrocyten kan worden onderdrukt. Bij astrocyten is vooral IGFBP-2
toegenomen in MS-laesies. Dit wordt ook teruggevonden bij celkweekstudies van groei van
astrocyten, waaruit blijkt dat IGFBP-2 de werking van IGF-I op astrocyten stimuleert. Het feit
dat de bindingseiwitten op oligodendrocyten en astrocyten verschillen maakt het mogelijk om
via veranderingen in de expressie van deze bindingseiwitten meer celspecifieke effecten van
IGF-I te krijgen, zoals meer selectieve remyelinisatie of meer selectieve remming van de
groei van astrocyten.
Een onverwachte bevinding was dat een antilichaam tegen de IGF-I-receptor, in tegenstelling
tot op andere lichaamscellen, een stimulerende werking had op de voorlopers van
oligodendrocyten die in de hersenen van MS-patiënten niet actief genoeg zijn om tot herstel
van de gedemyeliniseerde letsels over te gaan. Mogelijk gaat het om een apart type receptor
op deze cellen en de aard en productiewijze van deze receptor worden verder onderzocht. Het
IGF systeem biedt voor de toekomst perspectieven om bij patiënten met MS nieuwe vormen
van behandeling te ontwikkelen die gericht zijn op bescherming en mogelijk herstel van de
laesies.
Onderzoekers:
Drs. Felix Geeraedts, arts-onderzoeker
Dr. Cerien Streefland, postdoc
Begeleiders:
Prof. dr. Jacques De Keyser, neuroloog
Drs. Nadine Wilczak, onderzoeker
Instituut: Academisch Ziekenhuis Groningen/ Rijksuniversiteit Groningen
Looptijd van het onderzoek: 1 okt. 1998 - 1 okt. 2002
9.5
Onderzoek naar de mogelijkheid om met speciale eiwitten de
ontwikkeling van myelinevormende cellen en de vorming van
myeline te stimuleren
(01-438 MS)
Doel van het onderzoek:
Het gedrag van oligodendrocyten beïnvloeden door stoffen die remyelinisatie bevorderen.
Achtergrond van het onderzoek:
Plaatselijke afbraak (demyelinisatie) in de afwezigheid van spontane heraanmaak
(remyelinisatie) van myeline speelt een cruciale rol in het ziektebeeld van MS. De
afwezigheid van spontane remyelinisatie kan het gevolg zijn van de aanwezigheid van
remmende en/of de afwezigheid van stimulerende factoren. Een voorwaarde voor myelinisatie
is dat de voorlopercellen van oligodendrocyten volledig uitrijpen tot volwassen,
53
myelinevormende oligodendrocyten. We weten nog maar weinig waarom en wat er binnen de
cellen gebeurt tijdens zowel de afbraak als de aanmaak van myeline. In zoogdieren vindt
myelinevorming heel zorgvuldig plaats. Hierbij zijn niet alleen signalen voor de uitrijping van
belang, maar ook signalen die belangrijk zijn voor verplaatsing, vermenigvuldiging en
overleving van cellen. Eerder onderzoek in ons laboratorium heeft uitgewezen dat zowel
oplosbare lichaamseigen signaalfactoren (groeifactoren) als communicatie met omliggende
zenuwcellen en andere hersencellen (astrocyten) er voor zorgen dat deze processen worden
aangestuurd. Om de oligodendrocyten tot aanmaak van myeline aan te zetten, is een
aaneenschakeling van signalen nodig. Van belang is bijvoorbeeld de correcte communicatie
met de zenuwcellen, maar ook de volgorde waarin de signalen worden afgegeven en de plaats
waar dit gebeurt. Juist in MS-laesies zijn deze ‘zenuwsignalen’ verstoord, door o.a. het lekken
van de bloed-hersenbarrière waardoor ongewenste ontstekingscellen en signaalmoleculen
(o.a.
fibronectine)
de
hersenen
kunnen
binnendringen.
De
aanwezige
oligodendrocytvoorlopercellen in de aangetaste gebieden krijgen dan niet de juiste signalen
voor myelinevorming. Op dit moment proberen we de signalen afkomstig van de zenuwen na
te bootsen (m.b.v. antilichamen) en zo (re)myelinisatie aan te sturen en ‘op verzoek’ aan te
zetten. Voor het onderzoek maken we gebruik van geïsoleerde voorlopercellen van
oligodendrocyten uit rattenhersenen die onder geschikte omstandigheden in een kweekschaal
daadwerkelijk myelinevorming vertonen.
Bereikte resultaten:
Om signalen specifiek in oligodendrocyten (en niet in bijvoorbeeld zenuwcellen) te kunnen
opwekken, maken we gebruik van antilichamen (eiwitten) die zich alleen aan
oligodendrocyten kunnen binden. Door hetzelfde antilichaam op verschillende manieren toe te
voegen, kunnen we een remmend of een stimulerend signaal geven en zo de aan- of
afwezigheid van een (gedemyeliniseerde) zenuwcel nabootsen. De eerste resultaten wijzen uit
dat we de myelinevorming in de gekweekte rattenoligodendrocyten inderdaad kunnen
beïnvloeden met de tot nu toe geteste antilichamen. Van belang hierbij is de manier en het
tijdstip van toediening. Als het antilichaam los aan vroege oligodendrocytvoorlopercellen
wordt toegevoegd zien we een remming op de ontwikkeling van de oligodendrocyt. Worden
antilichamen eerst aan elkaar gekoppeld en dan toegevoegd aan deze voorlopercellen, dan
zien we dat er meer myeline wordt gevormd, maar als de oligodendrocyten in een later
ontwikkelingsstadium zijn zien we juist een dramatische remming op myelinevorming.
Parallel aan dit onderzoek proberen we ook nog meer inzicht te krijgen in de rol van
fibronectine (aanwezig in MS-laesies) op myelinevorming. In het komende jaar hopen we
andere antilichamen te testen om meer inzicht te krijgen in het mechanisme achter deze
effecten. Uiteindelijk hopen we dat we met dit fundamenteel georiënteerde MS-onderzoek een
basis gelegd kan worden voor effectieve op remyelinisatie gebaseerde therapieën.
Onderzoekers:
Dr. Wia Baron, senior onderzoeker
Anita Nomden, analist
Begeleiders:
Prof. dr. Dick Hoekstra, biochemicus
Instituut: Rijksuniversiteit Groningen
Looptijd van het onderzoek: 1 mrt. 2002 – 1 mrt. 2005
9.6
Karakterisering van het contact tussen zenuwvezels en
myelinevormende cellen; betekenis voor myelinisatie
(01-472 MS)
54
Doel van het onderzoek:
Bestudeerd wordt welke moleculen betrokken zijn bij het tot stand brengen en houden van
contacten tussen myeline en zenuwvezel en het vaststellen van het belang van die contacten
voor het (opnieuw) op gang brengen van de myelinisatie.
Achtergrond van het onderzoek:
De myelineschede, die in het centrale zenuwstelsel gemaakt wordt door oligodendrocyten, is
nodig voor de snelle prikkelgeleiding langs de zenuwvezel. MS is een auto-immuunziekte,
d.w.z. stoffen (‘antilichamen’) die gericht zijn tegen de myeline van oligodendrocyten worden
aangemaakt, waardoor de myeline kapot wordt gemaakt met als gevolg het deels verdwijnen
van de myeline die gewikkeld is rondom de zenuwvezels (‘demyelinisatie’). Het weer op
gang brengen van myelinisatie van de zenuwvezel door voorlopercellen van oligodendrocyten
aan te zetten tot een versneld uitrijpen tot volwassen cellen (‘differentiatie’) zou onderdeel
kunnen zijn van een mogelijke therapie. Hiervoor is echter een grondige kennis nodig van hoe
myeline en zenuwvezel een wisselwerking met elkaar aangaan, welke moleculen daarbij
betrokken zijn en hoe die moleculen naar de gewenste contactplaatsen worden gebracht. Dat
inzicht zou ook belangrijk kunnen zijn om beter begrip te krijgen in hoe demyelinisatie
ontstaat in het geval van MS, want over de werkelijke oorza(a)k(en) is nog betrekkelijk
weinig bekend.
Uit onderzoek aan hersenen van ratten blijkt, dat neurofascin155 (NF155), een eiwit dat
voorkomt in de oligodendrocyt, alleen tijdens de myelinevorming wordt gemaakt. Ook is het
in staat wisselwerking aan te gaan met eiwitten die alleen voorkomen op het oppervlak van de
zenuwvezel. Het is dus waarschijnlijk dat NF155 betrokken is bij de vorming van het contact
tussen myeline en zenuwvezel. Het is echter helemaal niet bekend hoe NF155 tijdens de
differentiatie van oligodendrocyten naar de myelineschede word getransporteerd, of
zenuwcellen signalen uitzenden die aanmaak en transport van NF155 beïnvloeden en hoe de
wisselwerking tussen myeline en zenuwvezel, die verloopt via NF155, bij de ontwikkeling
van een compacte myelineschede is betrokken.
Wij zijn begonnen met de analyse van het transport van NF155 in oligodendrocyten,
afkomstig uit het hersenen van ratten. Vervolgens willen wij de aanmaak van NF155 en het
transport in oligodendrocyten in aanwezigheid van zenuwvezels onderzoeken. We willen met
name vaststellen of er een verschil is tussen de plaats waar NF155 aanwezig is in het contact
tussen zenuwvezel en oligodendrocyt van gezond weefsel en dat in weefsel afkomstig van
ratten met de MS-achtige ziekte EAE (een diermodel voor MS) en van MS-patiënten.
Bereikte resultaten:
NF155 wordt door oligodendrocyten al vroeg in de ontwikkeling gemaakt. Het is aanwezig in
primaire en secundaire uitlopers van oligodendrocyten, maar het is nog onzeker of het ook
aanwezig is in het myelinelaagje dat door gekweekte oligodendrocyten wordt gemaakt. De
resultaten tonen aan, dat NF155 in speciale gebieden (domeinen) van de oligodendrocyt
aanwezig is. Deze domeinen zijn betrokken bij het transport van eiwitten in de cel en het
interessante is dat dat transport beïnvloed kan worden door o.a. groeifactoren. Met ander
woorden, het op die manier extra op gang brengen van transport kan zo wellicht tot
(hernieuwde) myelinisatie leiden.
Onderzoeker:
Dr. Olaf Maier, postdoc
Begeleiders:
Dr. Hans de Vries, celbioloog
55
Prof. dr. Dick Hoekstra, celbioloog
Instituut: Rijksuniversiteit Groningen
Looptijd van het onderzoek: 1 jul. 2002 – 1 jul. 2005
9.7 Onderzoek naar de mogelijkheid om myelinevormende cellen specifiek
te beïnvloeden met behulp van de stof IGF-I
(01-479 MS)
Doel van het onderzoek:
Is de IGF-I-receptor in het centrale zenuwstelsel verschillend van de IGF-I-receptor in de rest
van het lichaam?
Achtergrond van het onderzoek:
IGF-I is een groeifactor die van belang is voor de overleving van oligodendrocyten en het op
gang brengen van myelinisatie. Deze groeifactor zou dus van belang kunnen zijn voor de
behandeling van MS. Echter de groeifactor werkt op de meeste cellen van ons lichaam. De
groeifactor oefent zijn effect op de cellen uit door middel van zijn receptor, de IGF-I-receptor.
We hebben gevonden dat een antilichaam tegen de IGF-I-receptor de IGF-I-receptor van
levercellen remt (zoals verwacht), maar daarentegen de IGF-I-receptor op voorlopers van
oligodendrocyten stimuleert. Dit zou kunnen wijzen op een structureel verschil in IGF-Ireceptor. Indien dit het geval is moet het mogelijk zijn om geneesmiddelen te ontwikkelen die
selectief de IGF-I-receptor in het zenuwstelsel activeren.
Bereikte resultaten:
Gezien de zeer recente start van het onderzoek zijn er op het moment nog geen resultaten
beschikbaar.
Onderzoekers:
Dr. Koen Glazenburg, postdoc
Begeleider:
Prof. dr. Jacques De Keyser, neuroloog
Instituut: Academisch Ziekenhuis en Rijksuniversiteit Groningen
Looptijd van het onderzoek: 1 nov. 2002 – 1 nov. 2003
56
10. Onderzoek naar verbetering van geleiding van zenuwvezels zonder
myeline
10.1 Inleiding
Bij MS wordt de myeline in het centrale zenuwstelsel aangevallen en afgebroken door het
ontregelde afweersysteem. Myeline vormt een isolerende schede rondom zenuwvezels en
voorkomt dat er ‘elektrische stroom weglekt’ uit de zenuwvezels, zodat de zenuwcellen met
elkaar en met andere cellen kunnen ‘communiceren’. Beschadigingen in de myelinelaag
leiden daarom tot het niet of minder goed functioneren van een zenuwcel.
Voor het gecontroleerd opwekken van een elektrisch signaal zijn er natrium- en
kaliumkanalen aanwezig in de zenuwvezel. Bij opening van deze kanalen kunnen geladen
natrium- en kaliumionen de zenuwvezel in of uit bewegen. Stoffen die de natriumkanalen
blokkeren verminderen de geleiding door de zenuwvezel. Echter, stoffen die de
kaliumkanalen blokkeren verhogen de geleiding. In dit hoofdstuk wordt onderzoek
beschreven naar geschikte blokkers van kaliumkanalen. Als uitgangspunt worden hierbij
stoffen gebruikt die aanwezig zijn in de plant wijnruit.
10.2 Onderzoek naar blokkers van kaliumkanalen als mogelijke
behandeling van een MS-achtige ziekte in ratten
(97-322 MS)
Doel van het onderzoek:
Het doel van het onderzoek is het ontwikkelen en testen van nieuwe blokkers van
kaliumkanalen die gebaseerd zijn op natuurlijke stoffen afkomstig van de plant wijnruit (Ruta
graveolens). Blokkade van kaliumkanalen bevordert de zenuwgeleiding, waardoor de
symptomen van MS kunnen verminderen. Veelbelovende blokkers zullen eerst worden
gekarakteriseerd in goed toegankelijke zenuwcellen en daarna getest in een diermodel van
MS.
Achtergrond van het onderzoek:
De eenheid van informatie in het zenuwstelsel is de actiepotentiaal: een elektrisch pulsje dat
eenduizendste seconde duurt en een tiende Volt groot is. Deze actiepotentiaal ontstaat doordat
er snel achter elkaar eerst een stroom natriumionen naar binnen en dan een stroom
kaliumionen naar buiten door de celwand (membraan) van een zenuwcel gaan. De
actiepotentiaal zorgt ervoor dat een verderop gelegen stukje membraan ook wordt geactiveerd
en zo verplaatst de actiepotentiaal zich door de zenuw. Dit proces is relatief langzaam, maar
kan aanzienlijk versneld worden door een deel van de zenuw goed te isoleren met myeline.
De natrium- en de kaliumionen stromen door hoog gespecialiseerde eiwitten in de
celmembraan, de ionkanalen. Versterken van de stroom door de natriumkanalen of remmen
van de stroom door de kaliumkanalen verlaagt de drempel voor het ontstaan van een
actiepotentiaal en bevordert de voortgeleiding van de actiepotentiaal over de zenuwvezel. Er
zijn slechts een paar varianten van het natriumkanaal, maar een enorm aantal soorten
kaliumkanalen.
Enkele jaren geleden werd gevonden dat bepaalde stoffen in de plant wijnruit (R. graveolens)
als blokker van kaliumkanalen kunnen optreden, waardoor de positieve effecten van thee
getrokken van deze plant op MS-symptomen beter begrepen werden. Inmiddels zijn een
aantal van deze stoffen geïsoleerd en nagemaakt.
Resultaten:
57
In dit onderzoek hebben we allereerst de selectiviteit en gevoeligheid van enkele van de
synthetisch gemaakte stoffen op een scala aan kaliumkanalen in het centrale zenuwstelsel
geanalyseerd. De stoffen werken vooral op de “delayed rectifier”stroom en op de A- en de Dstroom, maar wel met een verschillende gevoeligheid. Aangezien verschillende
kaliumkanalen verschillende typen stromen produceren, geeft informatie over de stroomtypes
die beïnvloed worden informatie over de kaliumkanalen die geblokkeerd worden. Om de
stoffen ook in een realistische situatie te testen werd een extracellulair zenuwpreparaat van de
optische zenuw van de rat ontwikkeld. Hierin kan de effectiviteit van de verschillende stoffen
op de zenuwgeleiding worden onderzocht. Deze zenuw blijkt te bestaan uit tenminste drie
duidelijk te onderscheiden zenuwtypen met elk een eigen voortplantingssnelheid en drempel,
zodat de effecten van onze kaliumkanaalblokkers tegelijk op een aantal verschillende
zenuwvezels kunnen worden gekarakteriseerd. Bovendien is bekend dat bij MS deze zenuw
vaak als een van de eerste wordt aangetast. Bovendien blijkt dit model uitermate geschikt om
ook andere aspecten van zenuwschade in relatie tot MS te onderzoeken. Deze metingen
vinden plaats in nauwe samenwerking met de groep van prof. dr. Christine Dijkstra. Met een
aantal experimenten aan de MS-achtige ziekte EAE in ratten zal dit project in de komende
periode worden afgesloten.
Onderzoeker:
Drs. David Marsen, aio
Begeleider:
Prof. dr. Wytse Wadman
Instituut: Swammerdam Instituut voor Levenswetenschappen, Universiteit van Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 15 nov. 1998 - 15 nov. 2002
58
11. Onderzoek naar beschadiging van de zenuwvezels zelf
11.1 Inleiding
Naast verlies van myeline treedt er bij MS ook beschadiging op van de zenuwvezels en de
zenuwcellen zelf. Waarschijnlijk spelen deze beschadigingen een belangrijke rol in ontstaan
van blijvende schade en invaliditeit door MS. Om deze reden vindt er onderzoek plaats naar
de rol van beschadigingen aan zenuwcellen in het voortschrijden van MS, de wijze waarop de
zenuwcellen worden beschadigd en hoe men dit eventueel zou kunnen voorkomen.
Onderzoek naar beschadiging en afsterven van cellen van het centrale zenuwstelsel kan in
levende mensen alleen plaatsvinden door het maken van een beeld van de hersenen met
behulp van magnetische velden (MRI). Voor het maken van een MRI-scan bestaan
verschillende technieken. Elke techniek levert een ander beeld op met andere informatie over
wat er in de hersenen misgaat. U kunt dit min of meer vergelijken met de verschillende
beelden die u krijgt als u iets zonder bril, door een gekleurde bril of met een nachtkijker
bekijkt.
In paragraaf 11.2 wordt onderzoek beschreven naar het afnemen van het aantal zenuwcellen
bij mensen met MS. Hierbij wordt gebruik gemaakt van verschillende MRI-technieken. Het
onderzoek laat zien dat niet alleen in de MS-ontstekingen (de laesies) het aantal zenuwcellen
afneemt, maar dat dit ook het geval is in de normaal uitziende gebieden tussen deze laesies
(de Normaal-Ogende-Witte-Stof).
Bij het MS-MRI Centrum in Amsterdam wordt voortdurend gewerkt aan het ontwikkelen en
verbeteren van MRI-technieken waarmee schade aan de zenuwvezels kan worden
waargenomen (ofwel door meting van het volume dat het hersenweefsel inneemt ofwel door
meting van een stof (NAA) die alleen in intacte zenuwcellen aanwezig is).
11.2
Normaal-Ogende-Witte-Stof in multiple sclerose: wat gebeurt er
tussen de laesies?
(98-371 MS)
Doel van het onderzoek:
Systematisch onderzoek van de Normaal-Ogende-Witte-Stof met behulp van geavanceerde
MRI-technieken. Het uiteindelijke doel is om meer informatie te krijgen over de verschillende
typen beschadigingen in de hersenen bij MS en om het verband tussen het MRI-beeld en de
door de patiënt ervaren ernst van MS te verbeteren. Om deze reden worden er relaties gezocht
tussen de verschillende MRI-beelden en tussen de MRI-gegevens en bevindingen uit
onderzoek van hersenweefsel van overleden mensen met MS, het type MS en de klinische
gegevens over de symptomen van de ziekte met inbegrip van psychologische gegevens.
Achtergrond van het onderzoek:
De meeste studies in MS bestuderen typisch focale laesies, laesies die heel klein zijn. MRI is
erg gevoelig in het opsporen van zulke focale afwijkingen, maar het verband met de ernst van
de ziekte bij de patiënt is niet optimaal, zelfs niet met gebruik van meer specifieke MRIgegevens zoals “black holes” (donkere vlekken waargenomen met een bepaalde MRItechniek, die vaak wijzen op blijvende schade) en MT-ratio. Deels kan dit verklaard worden
door afwijkingen in de Normaal-Ogende-Witte-Stof, welke zich tussen deze laesies bevinden,
en gedetecteerd kunnen worden met behulp van microscopische technieken.
MRI toont aan dat in MS-patiënten het aantal hersencellen geleidelijk afneemt zonder het
optreden van nieuwe focale laesies of aankleuring met de contraststof gadolinium, in het
bijzonder in de progressieve fase van de ziekte. In de Normaal-Ogende-Witte-Stof hebben wij
59
en ook anderen, afwijkende MRI-gegevens gevonden (abnormale relaxatieparameters, lagere
MT-ratio’s en diffuse signaal veranderingen). Daarnaast bleek eveneens met MRI dat de
hoeveelheid van het stofje NAA, dat in zenuwcellen voorkomt, verlaagd is. Voorlopig bewijs
suggereert dat de verlaagde MT-ratio’s het gevolg zijn van een verlies aan zenuwcellen,
welke de klinische betekenis van deze bevindingen mag verklaren.
Bereikte resultaten:
Een protocol met kwantitatieve MRI-technieken voor het onderzoeken van de niet-acute
schade is opgezet en uitgewerkt, en inmiddels bij circa 100 patiënten en controles toegepast.
De resultaten hiervan worden geanalyseerd en bij de patiënten met neurologische gegevens
vergeleken. Om de acute schade te onderzoeken is een ander protocol ontwikkeld waarmee
inmiddels reeds enkele personen gescand zijn. Het gedrag van de MT-ratio als functie van de
tijd is onderzocht met systematische, frequente scans waarbij specifiek gekeken is naar
gebieden waarin op zeker moment een nieuwe laesie ontstaat. Met behulp van hersenmateriaal
afkomstig van de Nederlandse Hersenbank voor MS is en wordt het verband onderzocht
tussen de histologische gegevens van de laesies (de onder de microscoop zichtbare
afwijkingen) en kwantitatieve MRI-waarden bepaald met MRI-metingen van ditzelfde
hersenmateriaal.
Onderzoeker:
Drs. ir. Hugo Vrenken, fysicus-onderzoeker
Begeleiders:
Prof. dr. Frederik Barkhof, radioloog
Prof. dr. Jonas Castelijns, radioloog
Prof. dr. Chris Polman, neuroloog
Dr. Petra Pouwels, fysica
Instituut: MS-MRI Centrum, VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2000 - 1 jan. 2003
11.3 Onderzoek naar beschadigingen van de zenuwcellen zelf aan het MSMRI Centrum
Bij het MS-MRI Centrum worden verschillende methoden gebruikt en ontwikkeld om schade
aan zenuwcellen bij MS te meten met behulp van MRI-scans. Zie hiervoor paragraaf 3.3 van
dit katern.
60
12. Onderzoek naar de oorzaak van vermindering van geheugen en
denkprocessen bij MS
12.1 Inleiding
Naast een lichamelijke achteruitgang kan bij MS ook een achteruitgang in de cognitieve
functies optreden. Onder cognitieve functies wordt alles verstaan wat met het onthouden,
opnemen en verwerken van kennis te maken heeft (geheugen, concentratie, planning, rekenen
etc.). Aangezien er geen verband gevonden is tussen lichamelijke en cognitieve achteruitgang
en tussen cognitieve achteruitgang en de hoeveelheid MS-ontstekingen (laesies), is de
oorzaak van cognitieve achteruitgang bij MS nog onbekend.
In dit hoofdstuk wordt onderzoek naar de oorzaak van cognitieve achteruitgang bij MS
beschreven. Op een MRI-scan worden MS-ontstekingen het gemakkelijkst gevonden in de
witte stof (het deel van de hersenen waar de zenuwvezels zijn gelegen). Er zijn echter
aanwijzingen dat de oorzaak van cognitieve stoornissen mogelijk gelegen is in de grijze stof
(het deel waar de hersencellen liggen). In het in paragraaf 12.2 beschreven onderzoek wordt
daarom geprobeerd om MRI-technieken zodanig te verbeteren dat ook afwijkingen in de
grijze stof goed zichtbaar gemaakt kunnen worden.
12.2 MRI van de grijze stof bij multiple sclerose
(00-427 MS)
Doel van het onderzoek:
Het verbeteren van MRI-technieken en het gebruiken van kwalitatieve en kwantitatieve MRI,
teneinde:
1. een betere opsporing te bewerkstelligen van afwijkingen in de hersenschors (het buitenste
gedeelte van de hersenen), de subcorticale gebieden (direct onder de hersenschors) en de diep
in de hersenen gelegen grijze kernen (thalamus, hippocampus).
2. een beter beeld te krijgen van de aard van deze afwijkingen.
Er wordt in deze studie gekeken naar het effect van de grijze stofbeschadigingen op de
cognitieve functies (geheugen, concentratie) van de patiënten en we bestuderen het
hersenweefsel van overleden MS-patiënten, om meer inzicht te verkrijgen in dat deel van de
ziekte dat zich openbaart op de MRI.
Achtergrond van het onderzoek:
Beschadigingen (laesies) in het zenuwstelsel van MS-patiënten worden met behulp van
moderne beeldvormende technieken zoals MRI voornamelijk gevonden in de witte stof (het
gebied van de hersenen dat de (met myeline omgeven) zenuwvezels bevat). De witte stof
bevat de verbindingsbanen tussen de verschillende delen van de met zenuwcellen gevulde
hersenschors; de zogenaamde grijze stof. Echter, uit weefselonderzoek bij overleden MSpatiënten is gebleken dat de grijze stof in een groot aantal gevallen betrokken blijkt te zijn in
het ziekteproces. Door nog onvoldoende ontwikkeling van technische mogelijkheden, laat de
MRI dit vooralsnog beperkt zien. Aangezien de hersenschors een vooraanstaande rol speelt in
de cognitie (de “kennende” functies: leren, concentratie, geheugen) zou het feit, dat we
eigenlijk niet goed weten hoe vaak laesies in de grijze stof voorkomen en waar ze precies
zitten en hoeveel het er zijn in MS, zeer wel kunnen samenhangen met het feit dat we nog
maar beperkt kunnen verklaren waarom er bij sommige MS-patiënten zo duidelijk een
achteruitgang van de cognitie waarneembaar is. Het is dus niet alleen van belang om grijze
stoflaesies in de toekomst beter te kunnen bestuderen met de moderne beeldvorming, maar
tevens om te begrijpen wat de gevolgen van dergelijke laesies voor de patiënt zijn. Dit alles
heeft ten doel meer van de ziekte MS te begrijpen, evt. ingestelde therapie beter te kunnen
61
beoordelen en de patiënt i.h.a. beter te kunnen voorlichten over de te verwachten
toekomstverwachtingen.
Bereikte resultaten:
Drie onderzoeken zijn inmiddels afgerond. Het eerste beschrijft de rol van glutamaat als
mogelijke gifstof voor de zenuwcellen in het MS-brein. Glutamaat is een zogenaamde
neurotransmitter, een stof die door zenuwcellen gebruikt wordt signalen door te geven aan een
andere zenuwcel. Een teveel van een neurotransmitter kan echter leiden tot overmatige
prikkeling en beschadiging van een zenuwcel. De tweede handelt over het metabolisme
(gemeten met MR-spectroscopie) in de hersenen van gezonde proefpersonen om de waarde
van deze techniek in de grijze stof gebieden te bepalen. Metabolisme, ook wel stofwisseling
genaamd, is de omzetting van de ene in de andere stof in het lichaam. Dit kan nauwkeurig
worden gemeten met de speciale MRI-techniek, MR-spectroscopie, waarmee de hoeveelheden
van een aantal stoffen in het lichaam gemeten kunnen worden. In januari 2003 wordt gestart
met het meten van MS-patiënten met dezelfde techniek, teneinde te onderzoeken of en hoe het
metabolisme in de hersenen van MS-patiënten is veranderd. Het derde en laatste onderzoek
betreft een nieuwe MRI-techniek, die de grijze stoflaesies beter in beeld brengt. In 2003 en
2004 is er een groot aantal projecten gepland. Hierover wordt volgend jaar meer
gerapporteerd, maar deze onderzoeken lijken veelbelovend!
Onderzoeker:
Drs. Jeroen Geurts, neurobioloog
Begeleiders:
Prof. dr. Frederik Barkhof, radioloog
Prof. dr. Jonas Castelijns, radioloog
Prof. dr. Chris Polman, neuroloog
Dr. Petra Pouwels, MR-fysicus
Dr. Bernard Uitdehaag, neuroloog
Dr. Lars Bø, neuroloog
Instituut: MS-MRI Centrum, VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2001 - 1 sep. 2004
62
13. Onderzoek naar psychologische effecten van MS
13.1 Inleiding
Het hebben van een chronische ziekte kan niet alleen een lichamelijke, maar ook een
geestelijke belasting betekenen. Dit laatste wordt nog versterkt als er, zoals bij vele gevallen
van MS, sprake is van een grillig en onvoorspelbaar ziekteverloop. In dit hoofdstuk worden
twee onderzoeksprojecten beschreven, die gericht zijn op de ontwikkeling van een
behandeling waarmee MS-patiënten ondersteund kunnen worden in hun omgang met de
ziekte.
13.2 Omgaan met multiple sclerose: evaluatie van een psychosociaal
zorgprogramma voor pas gediagnosticeerde MS-patiënten en hun
partners
(98-344 MS)
Doel van het onderzoek:
Het doel van dit onderzoek is om een zorgprogramma te ontwikkelen voor MS-patiënten en
hun partners en om te onderzoeken wat het effect is van dit programma op de kwaliteit van
leven. Het zorgprogramma is gebaseerd op cognitief gedragstherapeutische principes.
Cognitieve gedragstherapie gaat ervan uit dat de manier waarop iemand over een bepaalde
situatie of gebeurtenis denkt, bepaalt hoe hij/zij zich voelt en gedraagt in die situatie of
gebeurtenis. Het doel van het zorgprogramma is om patiënten en hun partners (beter) te leren
omgaan met de gevolgen van MS. Het dagelijks leven van patiënt (en partner) geldt hierbij als
uitgangspunt.
Achtergrond van het onderzoek:
Voor veel MS-patiënten is de periode rond de diagnose een onzekere tijd. Voordat de
diagnose definitief is, hebben patiënten vaak al lange tijd klachten waarvan de oorzaak
onduidelijk is. Nadat de diagnose is gesteld is er onzekerheid over het verloop van MS en
over de gevolgen daarvan voor het dagelijks leven. Naast leren leven met onzekerheid,
moeten patiënten en hun partners ook leren leven met lichamelijke beperkingen. Door het
karakter van MS (voor de meeste patiënten geldt dat zij regelmatig een terugval hebben)
moeten patiënten en familieleden zich telkens aanpassen aan een gewijzigde situatie. Dit kan
de psychische balans verstoren waardoor zij ‘vatbaar’ zijn voor emotionele problemen. Het is
bekend dat depressies en andere emotionele problemen (zoals bijvoorbeeld relatieproblemen)
bij relatief veel MS-patiënten voorkomen.
De laatste jaren is er veel onderzoek gedaan naar psychosociale behandelingen, met name
groepsbehandelingen, voor chronisch zieke patiënten. Uit deze onderzoeken bleek dat
cognitieve gedragstherapie, waarbij het veranderen van gedachten, gevoelens en gedrag
centraal staat, een doeltreffende manier is om patiënten te leren omgaan met de last van hun
ziekte.
Resultaten:
In 1999 en 2000 is het definitieve zorgprogramma ontwikkeld aan de hand van
literatuurstudies en vooronderzoek. Aanvankelijk is het programma ontwikkeld voor gebruik
in groepen van ongeveer 8 patiënten (en hun partners) per groep. Aan het vooronderzoek
hebben 14 patiënten deelgenomen in twee groepen van elk 7 patiënten. In 2001 is het
hoofdonderzoek gestart naar het effect van het zorgprogramma op kwaliteit van leven. Nadat
in twee groepen (in totaal 14 patiënten) volgens het programma was gewerkt, werd besloten
63
om het programma ook in individueel patiëntencontact aan te bieden. Dit had tot doel om ook
de patiënten die niet aan een groepsbehandeling konden of wilden deelnemen, te kunnen
bereiken. In 2002 is het zorgprogramma op kleine punten aangepast voor gebruik in
individueel patiëntencontact. Eind 2002 is begonnen met het uitvoeren van het
zorgprogramma in individueel patiëntencontact.
Gegevensverzameling (via psychologische vragenlijsten) vindt, onder begeleiding van een
psychologisch medewerker, plaats voorafgaand aan de start van het zorgprogramma, direct na
afloop van het programma, een half jaar na afloop en een jaar na afloop. Tijdens mondelinge
evaluaties gaven patiënten aan dat zij tevreden zijn over het zorgprogramma en dat zij na
afloop van het programma meer controle over hun leven ervaren. De gegevensverzameling in
het hoofdonderzoek is nog bezig.
Onderzoeker:
Drs. Mariëlle Visschedijk, aio
Begeleiders:
Dr. Emma Collette, psycholoog
Prof. dr. Chris Polman, neuroloog
Prof. dr. Henk van der Ploeg, psycholoog/hoofd afdeling medische psychologie
Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 1999 – 1 apr. 2004
13.2 De invloed van de manier van omgaan met de ziekte op het lichamelijk
en emotioneel functioneren bij patiënten met MS: een vervolgstudie
(00-428 MS)
Doel van het onderzoek:
Het doel van het onderzoek is om de invloed van de manier van omgaan met de ziekte op het
beloop van het emotioneel (angst en depressieve stemming) en lichamelijk functioneren
(vermoeidheid, bewegingsbeperkingen, ziekteactiviteit) bij MS-patiënten vast te stellen.
Achtergrond van het onderzoek:
De manier waarop patiënten en hun omgeving met de ziekte omgaan kan worden omschreven
met de term psychosociale gedragsfactoren. Deze gedragsfactoren worden verondersteld het
lichamelijk en emotioneel welbevinden bij MS patiënten mede te kunnen beïnvloeden. In een
reeds eerder verricht vooronderzoek bij MS patiënten werden reeds aanwijzingen gevonden
voor verbanden tussen gedragsfactoren en het lichamelijk en emotioneel functioneren (Evers
et al., 2001). Zo bleken bijvoorbeeld MS patiënten die hun beperkingen beter kunnen
accepteren, minder last te hebben van negatieve stemmingen en vermoeidheidsverschijnselen,
ongeacht hoe ernstig hun ziekte op dat moment was. Voor meer definitieve uitspraken over de
oorzaak-gevolgrelatie is het echter belangrijk om de invloed van deze factoren op de lange
termijn vast te stellen. Daarom werd een vervolgonderzoek verricht 3 jaar na de eerste meting.
Bereikte resultaten:
De 134 patiënten die reeds hebben deel genomen aan het vooronderzoek werden gevraagd om
aan dit vervolgonderzoek mee te werken. Deze patiënten werden 3 jaar na de eerste meting
onderzocht door een neuroloog en werden verzocht een aantal vragenlijsten in te vullen.
Uiteindelijk bleken 112 patiënten bereid om opnieuw mee te werken aan het onderzoek.
Zowel uit het onderzoek van de neuroloog als ook uit de vragenlijsten bleek dat de manier van
omgaan met de aandoening ook op de lange termijn van invloed kan zijn op het verloop van
64
het emotioneel en lichamelijk functioneren bij patiënten met MS. Zo bleken patiënten die de
opvatting hebben dat ze zelf invloed kunnen uitoefenen in hoeverre MS hun leven bepaalt,
patiënten die MS beter kunnen accepteren en patiënten die ook mogelijke positieve, langetermijn gevolgen van de ziekte zien (bijv. het omgaan met MS heeft me sterker gemaakt),
minder last te hebben van vermoeidheid en beperkingen in het dagelijks leven 3 jaar later.
Ook hadden deze patiënten een minder progressief ziekteverloop na 3 jaar, zoals vastgesteld
door de neuroloog.
Uit de resultaten blijkt dat de manier van omgaan met MS ook op de langere termijn van
invloed kan zijn op het emotioneel en lichamelijk welbevinden van patiënten. Op grond van
deze resultaten is het mogelijk om in een vroeg stadium van de ziekte patiënten op te sporen
die mogelijk gebaat zijn bij psychosociale behandelingen. Tevens kunnen de resultaten in de
klinische praktijk worden benut voor het ontwikkelen van specifiek voor MS-patiënten
toegesneden behandelmogelijkheden.
Onderzoeker:
Drs. Andrea Evers, medisch psycholoog /wetenschappelijk onderzoeker
Begeleiders:
Prof. dr. Floris Kraaimaat, medisch psycholoog
Dr. Sjef Jongen, neuroloog/directeur MS Centrum Nijmegen
Instituut: Universitair Medisch Centrum St Radboud en MS Centrum Nijmegen
Looptijd van het onderzoek: 1 apr. 2001 - 1 okt. 2002
65
14. Onderzoek naar het verband tussen met MRI zichtbare afwijkingen en
het verloop van de ziekte
14.1 Inleiding
MRI is een techniek waarbij met behulp van magnetische velden een beeld van de hersenen
kan worden gemaakt (een MRI-scan). De laatste jaren is zeer veel vooruitgang geboekt met
het gebruik van MRI voor de diagnose van MS. Zoals vermeld in hoofdstuk 2, kan MS echter
bij verschillende personen een sterk verschillend verloop hebben en kunnen er bovendien
verschillende typen van MS onderscheiden worden. Hoewel MRI wel een zeer belangrijk
hulpmiddel is om vast te stellen of iemand MS heeft, kan op dit moment uit de MRI-beelden
niet afgeleid worden welke vorm van MS iemand heeft en of de ziekte snel of langzaam zal
verergeren.
In dit hoofdstuk wordt onderzoek beschreven naar mogelijkheden om het ziekteverloop te
voorspellen. In het in paragraaf 14.2 beschreven onderzoek wordt een speciale methode
gebruikt om het verband tussen verschillende meetgegevens en het verloop van de ziekte in
kaart te brengen. De resultaten verkregen in het onderzoek wijzen erop dat aangedane
gebieden (laesies) in een bepaald deel van de hersenen, de achterste schedelgroeve, mogelijk
een rol kunnen spelen bij het voorspellen van de ontwikkeling van bewegingsbeperkingen.
Daarnaast is onderzoek gedaan naar de manier waarop laesies zich vormen en ontwikkelen.
Terwijl deze manier kan verschillen tussen verschillende personen, lijken laesies zich binnen
een persoon vaak op dezelfde manier te ontwikkelen. Bovendien lijken de eigenschappen van
de laesie bij de eerste keer dat deze op een MRI-scan zichtbaar is te voorspellen hoe de laesie
zich in de tijd zal ontwikkelen.
Bij het MS Centrum VU/TNO doet dr. Lars Bö onderzoek naar de reden waarom er geen
eenvoudig verband is tussen de MRI-gegevens en het verloop van de ziekte. Hij richt zich
hierbij met name op hersenweefsel dat er op een MRI-beeld normaal uitziet, maar onder de
microscoop afwijkingen vertoont. Daarnaast richt hij zich op afwijkingen in de grijze stof, het
deel van het centrale zenuwstelsel waar de zenuwcellen liggen. Afwijkingen in de grijze stof
zijn met de huidige MRI-technieken veel moeilijker vast te stellen, dan afwijkingen in de
witte stof, waar de zenuwvezels liggen.
14.2 Voorspelling van verloop bij MS, gebaseerd op multivariantie
modellen van MRI van hersenen en ruggenmerg en klinische
gegevens
(98-348 MS)
Doel van het onderzoek:
Multivariantie analyse is een methode om de relaties tussen verschillende meetgegevens
(MRI- en klinische gegevens) en het ziekteverloop in kaart te brengen. Het doel van dit
onderzoek is het ontwikkelen van een model waarmee met gebruikmaking van MRImeetgegevens (van zowel hersenen en ruggenmerg) en klinische gegevens een voorspelling
kan worden gedaan over het te verwachten ziekteverloop. Het gaat dan met name om de
overgang van relapsing-remitting naar secundair progressieve MS en het verslechteren tot
EDSS 3 (enige bewegingsbeperkingen, maar volledig in staat om te lopen) en EDSS 6
(gebruik van hulpmiddelen nodig om ongeveer 100 meter te kunnen lopen).
De onderzoekslijnen binnen het project zijn:
1. voorspellende waarde van MRI en klinische gegevens voor het verslechteren tot EDSS
3 of meer bij patiënten die een mogelijke eerste aanval van MS hebben doorgemaakt.
De patiënten worden bij dit onderzoek gedurende 8 jaar gevolgd.
66
2. bij een aantal maandelijks gescande patiënten wordt gekeken of er patronen in de
ontwikkeling van nieuwe en opnieuw geactiveerde laesies in het brein in kaart te
brengen zijn. Als er daadwerkelijk verschillende patronen van laesieontwikkeling
worden gevonden zal de voorspellende waarde hiervan worden bekeken. Tevens zal
dan worden gekeken naar het verband tussen het voorkomen van patronen en klinische
gegevens.
3. voorspellende waarde van MRI (van hersenen en ruggenmerg) en klinische gegevens
in een tweetal grote patiëntengroepen die gedurende lange tijd zullen worden gevolgd.
Een groep met patiënten die kort na de diagnose in de studie zijn opgenomen. Een
tweede groep met hierin patiënten met een meer uiteenlopende ziekteduur waarvan al
gegevens uit het verleden bekend zijn teneinde een nog langere periode te verkrijgen
waarover de ziekte bekeken kan worden. Het is de bedoeling om binnen deze groepen
te kijken naar de voorspellende waarde van veranderingen in MRI en klinisch beeld
gedurende een periode van 2 tot 3 jaar voor de mate van invaliditeit op langere
termijn.
Achtergrond van het onderzoek:
De toekomst van MS-patiënten is na het stellen van de diagnose uiterst onzeker: er bestaat een
grote variatie in de snelheid en mate van voortschrijden van de ziekte. De laatste tijd wordt er
steeds meer nadruk gelegd op het starten van de behandeling in een vroege fase van de ziekte
bij patiënten met geringe invaliditeit. Om een goede afweging te kunnen maken over het al
dan niet starten van een behandeling kan het van belang zijn om zo goed mogelijk te kunnen
inschatten wat het risico op verslechtering van de ziekte is. In deze studie wordt de
voorspellende waarde van zowel MRI als klinische gegevens bepaald.
Bereikte resultaten:
Sinds de start van het onderzoek is met name gewerkt aan het vastleggen van de eerste
metingen en het opzetten van de vervolgmetingen (MRI en onderzoek door de neuroloog)
voor de patiëntengroepen die gedurende langere tijd zullen worden gevolgd (onderzoekslijn
3). Medio 2003 zijn de eerste vervolgmetingen (2 jaar na de eerste scan) van de gehele
patiëntengroep compleet terwijl vanaf maart 2003 de eerste patiënten terugkomen voor de 5jaars vervolgmeting.
Van de eerste twee onderzoekslijnen is de beoordeling van de uitkomsten afgerond en de
bewerking van de resultaten tot een artikel is in de eindfase. Van de derde onderzoekslijn
zullen de resultaten in 2003 worden verwerkt in een artikel.
1. bij patiënten met een mogelijke eerste aanval van MS werd gekeken naar de
voorspellende waarde van MR en klinische gegevens van de eerste MRI-meting voor
het ontwikkelen van een EDSS-waarde die groter of gelijk is aan 3. Laesies in de
achterste schedelgroeve van de hersenen lijken de beste voorspellende waarde te
hebben. Het artikel is opgestuurd voor beoordeling en publicatie in een Engelstalig
wetenschappelijk blad.
2. bij maandelijks gescande patiënten werden de patronen van laesieontwikkeling
beschreven. Laesieontwikkeling lijkt een (deels) patiëntgebonden fenomeen te zijn.
Eigenschappen van een laesie bij de eerste radiologische tekenen van activatie
(aankleuring met contrastmiddel) zijn goede voorspellers voor de laesieontwikkeling.
Er lijken verschillen te bestaan tussen patiënten die relapsing-remitting of secundair
progressieve MS hebben waarbij secundair progressieve patiënten meer destructieve
laesies hebben.
Onderzoeker:
67
Drs. Arjan Minneboo, arts-onderzoeker
Begeleiders:
Prof. dr. Frederik Barkhof, radioloog
Prof. dr. Jonas Castelijns, radioloog
Prof. dr. Chris Polman, neuroloog
Dr. Bernard Uitdehaag, neuroloog
Instituut: MS-MRI Centrum, VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 jun. 2000 - 1 jun. 2008
In deze periode zal er 3 jaar worden besteed aan het onderzoek. De overige tijd zal worden
gebruikt voor het volgen van de opleiding tot radioloog. Per 1 april 2002 is gestart met de
opleiding tot radioloog. Deze zal medio 2003 (3 maanden) en 2006 (12 maanden) worden
onderbroken voor verdere uitwerking van het onderzoek.
14.3 Onderzoek bij het MS Centrum VU/TNO naar de reden van het
ontbreken van een eenvoudig verband tussen de MRI-gegevens en het
verloop van de ziekte
Bij het MS Centrum VU/TNO wordt onderzoek verricht naar afwijkingen in het centrale
zenuwstelsel bij MS en het ziekteverloop door dr. Lars Bö. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit
katern.
68
15. MS en het ruggenmerg
15.1 Inleiding
Veel van de klachten van een MS-patiënt worden veroorzaakt door afwijkingen in het
ruggenmerg. Desondanks concentreert het meeste MS-onderzoek zich op de hersenen. De
reden hiervoor is dat onderzoek van het ruggenmerg veel moeilijker is. In dit hoofdstuk wordt
onderzoek van het ruggenmerg van MS-patiënten met behulp van MRI beschreven. MRI is
een techniek waarmee met behulp van magnetische velden een beeld van de hersenen en het
ruggenmerg van een levende persoon gemaakt kan worden. In het in paragraaf 15.2
beschreven onderzoek wordt veel aandacht besteedt aan het ontwikkelen en verbeteren van
MRI-technieken voor de beeldvorming van het ruggenmerg. Het onderzoek toont daarnaast
aan dat afwijkingen in het ruggenmerg bij veel MS-patiënten al in een vroeg stadium optreden
en weinig voorkomen bij andere patiënten. Dit betekent dat MRI-scans van het ruggenmerg
een grote rol kunnen spelen in de diagnose van MS.
15.2 MRI van het ruggenmerg in MS
(97-307 MS)
Doel van het onderzoek:
Een systematisch onderzoek van MS-afwijkingen in het ruggenmerg met behulp van
geoptimaliseerde conventionele en kwantitatieve MRI-technieken om de diagnostische
waarde van het onderzoek van het ruggenmerg in MS-patiënten te verbeteren.
Achtergrond van het onderzoek:
MRI is erg gevoelig in het opsporen van afwijkingen van het brein bij MS-patiënten.
Vernieuwingen in MRI-technieken hebben geleid tot aanzienlijke verbetering van MRIbeeldvorming van het ruggenmerg. Focale laesies (laesies die zich tot een heel klein gebied
beperken) en diffuse afwijkingen (zwakke afwijkingen die zich over een groot gebied
uitstrekken) worden in een hoog aantal patiënten gemakkelijk gevonden. MRI gegevens van
het ruggenmerg, zoals lesion load (de totale hoeveelheid laesies), diffuse afwijkingen en
afname van de oppervlakte van het ruggenmerg in dwarse doorsnede geven een redelijke
weerspiegeling van de klinische symptomen van de ziekte. In dit project worden gangbare en
nieuwe MRI-technieken beoordeeld en met elkaar vergeleken. Resultaten worden vergeleken
met gegevens zoals bewegingsbeperkingen gemeten volgens de EDSS-schaal en ziektetype en
in een afzonderlijk project met pathologie.
Bereikte resultaten:
Het onderzoek heeft geleid tot het verbeteren van een aantal MRI-technieken. De resultaten
zullen worden beschreven in een zevental artikelen, die zullen worden gepubliceerd in
wetenschappelijke tijdschriften, zodat neurologen in binnen- en buitenland kennis kunnen
nemen van deze vernieuwingen in MRI-technieken. Twee van deze artikelen zijn inmiddels
gepubliceerd en een derde staat op het punt om gepubliceerd te worden. In het eerste artikel
wordt beschreven dat een nieuwe MRI-techniek (fast STIR sequentie) een nuttige aanvulling
is voor een oudere techniek (spin echo) bij het opsporen van focale (scherp begrensde)
afwijkingen en bovendien nuttig is bij detectie van diffuse afwijkingen (zwakke afwijkingen
die zich over een groot gebied uitstrekken) in de witte stof. Aangezien fast-STIR echter ook
vaak signalen geeft als er geen afwijking aanwezig is kan fast-STIR niet alleen gebruikt
worden.
69
In het tweede artikel wordt beschreven dat MRI van het ruggenmerg in een hoog percentage
van MS-patiënten afwijkingen laat zien in de witte stof, terwijl dit bij andere ziekten waarbij
ontstekingen een rol spelen of bij afwijkingen aan de bloedvaten in de hersenen zelden of niet
het geval is. MRI van het ruggenmerg heeft derhalve een hoge aanvullende waarde bij het
onderscheiden van MS-afwijkingen t.o.v. beide groepen van niet-MS-afwijkingen en is
daardoor van groot belang voor het verbeteren van de diagnose. Het derde artikel beschrijft
het vaak voorkomen van ruggenmergsafwijkingen bij patiënten bij wie net MS is vastgesteld
en de waarde voor vroege diagnostiek van deze afwijkingen. Dit artikel onderstreept weer het
grote belang van het uitvoeren van MRI-scans van het ruggenmerg voor de diagnose van MS.
Van de vier artikelen die in voorbereiding zijn, beschrijft het eerste het verband tussen de
MRI-resultaten en de neurologische afwijkingen in patiënten die gedurende enige tijd gevolgd
worden. Het tweede artikel beschrijft het verband tussen nieuwe kwantitatieve MRItechnieken en hun relatie met onderdelen van ruggenmergweefsel. Het derde en vierde artikel
beschrijven tenslotte technische verbeteringen van MRI-scans die leidden tot een betere
beeldvorming.
Samenvattend kan gezegd worden dat ons onderzoek heeft aangetoond dat MRI-scans van het
ruggenmerg een grote rol kunnen spelen in de diagnose van MS.
Onderzoeker:
Drs. Joost Bot, arts-onderzoeker
Begeleiders:
Prof. dr. Frederik Barkhof, radioloog
Prof. dr. Jonas Castelijns, radioloog
Prof. dr. Chris Polman, neuroloog
Dr. Petra Pouwels, fysica
Instituut: MS-MRI Centrum, VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 mei 1998 - 1 mei 2001. Uitwerken van gegevens in 2002.
70
16. Functies binnen de wetenschap
Onderzoekers:
Aio:
(= assistent in opleiding), een meestal pas afgestudeerde bioloog,
biochemicus of arts die promotieonderzoek uitvoert. Dit promotieonderzoek
duurt in de regel 4 jaar en wordt door de aio afgesloten met het schrijven
van een proefschrift. De aio verdedigt dit proefschrift tijdens zijn promotie,
waarin hij of zij de doctorstitel verwerft.
Oio:
( = onderzoeker in opleiding), zie aio.
Wetenschappelijk onderzoeker:
een afgestudeerd bioloog, biochemicus of arts die
onderzoek uitvoert, waarbij de onderzoeksperiode niet bedoeld is om te
leiden tot promotie van de onderzoeker.
Arts-onderzoeker:
een (pas afgestudeerde) arts, die onderzoek uitvoert, dat meestal moet
leiden tot promotie van de onderzoeker.
Agiko:
(= assistent geneeskundige in opleiding tot klinisch onderzoeker), een (pas
afgestudeerde) arts, die promotieonderzoek combineert met een opleiding
tot specialist.
Analist:
een persoon die is afgestudeerd aan de Hogere Laboratorium School of de
Middelbare Laboratorium School en die onderzoek uitvoert. Dit onderzoek
wordt soms grotendeels zelfstandig uitgevoerd door de analist en soms
onder leiding van een aio, arts-onderzoeker of postdoc.
Postdoc:
een onderzoeker die tijdens een eerdere onderzoeksperiode gepromoveerd is
en dus de doctorstitel bezit. Een postdoc voert zelfstandig onderzoek uit en
schrijft soms zelf zijn onderzoeksprojecten. De meeste postdocs doen
onderzoek op projectbasis.
Senior wetenschapper: een ervaren postdoc, die meestal ook betrokken is bij het begeleiden
en uitbreiden van een onderzoeksgroep.
Begeleiders:
Antropogeneticus: een wetenschapper die gespecialiseerd is in het bestuderen van erfelijke
eigenschappen van mensen (antropo- = mens).
Biochemicus:
een wetenschapper die gespecialiseerd is in het bestuderen van eiwitten.
Bioloog:
een wetenschapper die gespecialiseerd is in het bestuderen van levende
wezens.
Celbioloog:
een bioloog die gespecialiseerd is in het bestuderen van cellen.
Fysioloog:
een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het functioneren van het
lichaam.
71
Geneticus:
een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het bestuderen van erfelijke
eigenschappen.
Hematoloog:
een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het bestuderen van het
bloed.
Immunoloog:
een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het immuunsysteem, het
afweersysteem van het lichaam.
Internist:
een arts die gespecialiseerd is in geneeskunde van de inwendige organen.
Klinisch epidemioloog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in de verspreiding van
ziekten over de bevolking.
Medisch fysioloog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het functioneren van het
lichaam in geval van ziekte.
Moleculair bioloog: een wetenschapper die gespecialiseerd is in het bestuderen van DNA (het
erfelijk materiaal).
MR-fysicus:
een natuurkundige die gespecialiseerd is in MRI.
Neuro-immunoloog: een immunoloog die gespecialiseerd is in zenuwcellen.
Neuroloog:
een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in zenuwen (neuron =
zenuwcel).
Neuropatholoog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in de bestudering van
ziekteverschijnselen van zenuwcellen en zenuwweefsel.
Patholoog:
een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in kennis over ziektes en
ziekteverschijnselen in weefsels.
Peptide-chemicus: een scheikundige die gespecialiseerd is in het maken van peptiden (kleine
stukjes eiwit).
Psycholoog:
een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in (het functioneren van) de
menselijke geest.
Radioloog:
een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het maken van plaatjes van
organen binnenin het lichaam met behulp van technieken als MRI,
röntgenfoto’s etc.
Reumatoloog:
een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in reuma
(gewrichtsontstekingen). Reuma is net als MS een auto-immuunziekte.
72
17. Woordenlijst
Acuut:
Allel:
plotseling en direct optredend, kortdurend.
een vorm van een gen. Voorbeeld: mensen met blauwe, groene en bruine
ogen hebben allen de genen die verantwoordelijk zijn voor de oogkleur. Zij
hebben echter andere allelen van deze genen.
Antigeen:
een stof die een reactie van het immuunsysteem oproept. Een antigeen is
normaal een stof die niet in het lichaam thuishoort en de reactie van het
immuunsysteem is bedoeld om het antigeen onschadelijk te maken.
Antigeenpresenterende cellen: cellen van het immuunsysteem die een antigeen kunnen
‘presenteren/aanbieden’ aan andere cellen van het immuunsysteem. Dit leidt
tot een activatie van het immuunsysteem tegen dit antigeen.
Anti-inflammatoir: ontstekingsremmend.
Antilichaam:
een eiwit dat door het immuunsysteem wordt gemaakt als reactie op een
antigeen. Een antilichaam bindt aan het antigeen waartegen het is opgewekt
en zorgt er op deze manier voor dat dit antigeen onschadelijk wordt gemaakt
of wordt verwijderd.
Astrocyt:
(letterlijk: stervormige cel). Een astrocyt is een bepaald type hersencel. Bij
beschadigingen aan zenuwcellen vullen astrocyten de ontstane ruimte op en
vormen hierbij een litteken.
Auto-immuniteit: een ongewenste reactie van het immuunsysteem waarbij het
immuunsysteem het eigen lichaam aanvalt.
Autoreactief:
cellen van het immuunsysteem zijn autoreactief als ze het lichaam van de
persoon zelf aanvallen.
B-cel:
een bepaald soort witte bloedcel. B-cellen zijn cellen van het
immuunsysteem die als taak hebben het maken van antilichamen. Deze
antilichamen kunnen binden aan het antigeen dat ze herkennen en deze zo
onschadelijk maken.
Bloed-hersenbarrière: de laag van cellen en eiwitten tussen het bloed en het centrale
zenuwstelsel, die ervoor zorgen dat onder normale omstandigheden cellen
en de meeste eiwitten niet vanuit het bloed in de hersenen en het
ruggenmerg kunnen komen. De bloed-hersenbarrière beschermt het centrale
zenuwstelsel tegen schadelijke stoffen en cellen in het bloed.
Centrale zenuwstelsel (CZS): de hersenen en het ruggenmerg.
Chronisch:
langdurig, aanhoudend.
Cognitief:
het ‘kennen’ (geheugen, concentratie, leren) betreffend.
Cytokine:
een stof die een rol speelt in het immuunsysteem. Een cytokine is een eiwit
dat wordt geproduceerd door immuuncellen en dat immuuncellen en
daardoor immuunreacties zoals ontstekingen kan activeren of remmen.
Demyelinisatie: (letterlijk: ontmyelinisering) het verdwijnen van de myelineschede om een
zenuwvezel.
Dendritische cellen: witte bloedcellen die met name zeer goed antigeen kunnen presenteren.
Diffuus:
zich over een groot gebied uitstrekkend, maar meestal zwak.
EAE:
(experimental autoimmune encephalomyelitis = experimentele autoimmuunontsteking van de myeline in de hersenen), een diermodel van MS.
EDSS:
(expanded disability status scale = uitgebreide schaal voor de staat van
invaliditeit). Een schaal die wordt gebruikt om aan te geven hoe groot
iemands bewegingsbeperkingen zijn.
Exacerbatie:
een terugval in of opflakkering van MS, een periode met klachten. Wordt
ook wel Schub genoemd.
73
Focaal:
Gadolinium:
zich tot een klein gebied beperkend en scherp begrensd, puntvormig.
een marker voor lekkage van de bloed-hersenbarrière. Gadolinium geeft een
signaal op een MRI beeld. Gadolinium kan de bloed-hersenbarrière niet
passeren. Een gadoliniumsignaal op een MRI beeld na het inspuiten van
gadolinium in het bloed, betekent dus dat het gadolinium via een lek in de
bloed-hersenbarrière het centrale zenuwstelsel moet zijn binnengekomen.
Gen:
de drager van de erfelijke informatie.
Genetisch:
erfelijk, de erfelijkheid betreffend.
Glia(le) cellen: de niet-zenuwcellen in de hersenen. De glia dienen vooral als steunweefsel
en om de zenuwcellen van voedsel te voorzien.
Grijze stof:
de gebieden in de hersenen die met zenuwcellen gevuld zijn. Deze gebieden
zien er grijs uit als je de hersenen doorsnijdt en bekijkt.
Histologie:
(= weefselleer). De bestudering van (cellen en eiwitten in) weefsels met
name met behulp van speciale kleurreacties en de microscoop.
Immunologisch: van het immuunsysteem.
Immuunglobuline: een antilichaam.
Immuunreactie: de afweerreactie van het lichaam.
Immuunsysteem: het afweersysteem van het lichaam, dat het lichaam beschermt tegen infectie
met bacteriën, virussen of schimmels.
Klinisch:
ziekte of ziekenhuis betreffend.
Knock-out:
een dier waarin een bepaald gen uitgeschakeld of verwijderd is.
Kwantitatieve MRI: een nieuwe vorm van MRI, waarbij niet het maken van afbeeldingen,
maar het verrichten van metingen de belangrijkste rol speelt. Kwantitatieve
MRI maakt het mogelijk om verschillende MRI’s beter met elkaar te
vergelijken en om kleinere verschillen waar te nemen.
Laesie:
een aangedaan gebied. In MS betekent dit een gebied waarin de myeline is
verminderd of verdwenen en waar vaak een litteken is ontstaan.
Liquor:
hersen- en ruggenmergvloeistof. De vloeistof die zich in het centrale
zenuwstelsel bevindt en die de cellen van voedingsstoffen voorziet en
afvalproducten afvoert.
Lymfocyt:
een B- of een T-cel.
Macrofaag:
(letterlijk: grote eter). Een cel van het immuunsysteem die tot taak heeft om
dode cellen of aan antilichaam gebonden antigenen te verwijderen door deze
‘op te eten’.
Marker:
(letterlijk: merkstof). Een stof waarmee een bepaald proces in het lichaam
gevolgd of aangetoond kan worden. Bijvoorbeeld: suiker in de urine is een
marker voor suikerziekte; gadolinium is een marker voor het lekken van de
bloed-hersenbarrière.
MHC klasse I en II: twee soorten eiwitten die antigenen ‘presenteren’ aan cellen van het
immuunsysteem. MHC klasse I en II binden stukjes van deze antigenen en
brengen dit naar de oppervlakte van de cel, waardoor cellen van het
immuunsysteem kunnen zien dat er zich in de cel antigeen (bijvoorbeeld van
een virus) bevindt of dat de cel antigeen heeft opgenomen van buiten.
Microglia:
(letterlijk: kleine glia). Een bepaald type hersencel. De microglia maken
deel uit van het afweersysteem van de hersenen en zijn als het ware de
macrofagen van de hersenen.
Monocyt:
een bepaald type witte bloedcel. Monocyten zijn de voorlopercellen van
macrofagen.
Myelinisatie:
de vorming van een myelineschede om een zenuwvezel.
74
MRI:
(magnetic resonance imaging), een moderne techniek waarmee met behulp
van metingen met magneetvelden ‘in het centrale zenuwstelsel gekeken kan
worden’. Met MRI kunnen plaatjes van het centrale zenuwstelsel gemaakt
worden, die laten zien of en op welke plaatsen myeline is verdwenen.
Daarnaast kan met MRI gekeken worden of een stof die in het bloed wordt
ingespoten in het centrale zenuwstelsel terecht komt. Als dit het geval is,
betekent dit dat er een lek zit in de bloed-hersenbarrière.
Oligodendrocyt: (letterlijk: cel met enkele uitlopers/vertakkingen). Oligodendrocyten zijn de
cellen die de myelineschede vormen om de zenuwvezels in het centrale
zenuwstelsel. De cellen maken myeline en sturen dit naar hun uitlopers.
Deze uitlopers wikkelen zich vervolgens om de zenuwvezels en vormen zo
de myelineschede.
Peptide:
een stukje van een eiwit.
Perivasculair:
rondom de bloedvaten gelegen (peri = rondom, vasculair = de bloedvaten
betreffend).
Pilot:
een vooronderzoek. Een onderzoek van beperkte omvang (meestal
gedurende een jaar) om te bekijken of verder onderzoek aan het onderwerp
zinvol en/of technisch mogelijk is.
Polymorfisme: een variatie in een gen. Met name spreekt men van een polymorfisme als op
een bepaalde plaats in een gen veel verschillende variaties gevonden worden
binnen de bevolking.
Primair progressief: een vorm van MS waarin vanaf het begin van de ziekte verslechtering
optreedt. Ongeveer 15% van de MS-patiënten heeft deze vorm van MS. In
tegenstelling tot de ‘intermitterende’ vorm van MS, komt primair
progressieve MS even vaak voor bij mannen als bij vrouwen.
Pro-inflammatoir: ontstekingsbevorderend, ontstekingsactiverend.
Receptor:
(letterlijk: ontvanger). Een eiwit dat als een soort antenne dienst doet op een
cel. Een receptor kan signalen van buiten de cel opvangen en doorsturen
naar binnen. Een receptor ontvangt signalen door aan de buitenkant van de
cel een stof te vangen. Elke receptor kan meestal maar een stof herkennen
en vangen. Voorbeeld: een receptor voor een groeifactor, zal deze
groeifactor vangen als die buiten de cel aanwezig is en naar binnen in de cel
het signaal doorgeven dat de cel moet groeien of nieuwe cellen moet gaan
vormen.
Relapsing-remitting MS: intermitterende MS. Een vorm van MS, waarbij perioden met
klachten worden afgewisseld door perioden van geheel of gedeeltelijk
herstel. De meeste mensen met MS hebben aanvankelijk relapsing-remitting
MS. Deze vorm van MS kan overgaan in secundair progressieve MS.
Remissie:
een periode van afname van klachten en/of herstel bij de intermitterende
(relapsing-remitting) vorm van MS.
Remyelinisatie: (letterlijk: hermyelinisering). Het (gedeeltelijk) terugvormen van een
myelineschede om een zenuwvezel, waarvan de myelineschede eerder
verdwenen is.
Secundair progressief: een vorm van MS die op kan treden na ‘intermitterende’ MS. MS die
aanvankelijk een ‘intermitterend’ karakter had, kan na verloop van tijd
overgaan in secundair progressieve MS. Bij secundair progressieve MS
treedt er verslechtering op zonder tussentijds herstel.
Serum:
de vloeistof uit het bloed. Bloed waaruit de cellen zijn verwijderd.
T-cel:
een bepaalde soort witte bloedcel. T-cellen zijn cellen van het
immuunsysteem, die het herkennen van geïnfecteerde lichaamscellen als
75
Tolerantie:
Transgeen:
Witte stof:
taak hebben. Deze herkenning leidt ofwel tot het doden van de geïnfecteerde
cel door de T-cel ofwel tot het stimuleren van een immuunreactie.
het verschijnsel dat het immuunsysteem ongevoelig is geworden voor een
bepaald antigeen, waarop het normaal wel reageert.
een dier met een extra gen (bijvoorbeeld een menselijk gen).
de gebieden van het centrale zenuwstelsel die (met myeline omgeven)
zenuwvezels bevatten. Deze gebieden zien er wit uit als je de hersenen
doorsnijdt en bekijkt.
76