Onderzoekers stellen de aanvang van amyotrofische laterale sclerose (ALS) uit bij laboratoriummodellen

door Chris Sasaki - (ingekorte versie)

Chemogenetica redden de gezondheid van het moleculaire netwerk (roze) dat de neuronen (groen) omgeeft in laboratoriummodellen. Wetenschappers gebruikten deze techniek om de aanvang van ALS-symptomen uit te stellen.

Een team van onderzoekers onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van Toronto heeft de aanvang van amyotrofische laterale sclerose (ALS) uitgesteld bij muizen. Ze zijn voorzichtig optimistisch over het resultaat, dat in combinatie met andere klinische vorderingen in de richting wijst van een potentiële behandeling voor ALS bij mensen.

ALS wordt veroorzaakt door de afbraak en het verlies van neuronen die de spieren controleren. Er bestaat geen genezing voor de ziekte, die momenteel tussen de 2.500 en 3.000 Canadezen treft.

“Ons experiment stelde de ziekte voor een aanzienlijke tijd uit door de degeneratie van neuronen in de hersenschors te voorkomen”, zegt Melanie Woodin, professor bij het Departement voor Cel- & Systeembiologie (CSB) aan de Universiteit van Toronto en medeauteur van een studie die onlangs verscheen in Brain.

“Het stelde de typische symptomen van ALS, zoals de afname van de motorische vaardigheden en gewichtsverlies, uit. Het verhoogde ook de overlevingstijd.”

Het resultaat werd bereikt bij muizen die drager waren van dezelfde genmutatie (SOD1), die ook bij menselijke ALS-patiënten wordt aangetroffen. De onderzoekers kozen neuronen in de motorische schors als doelwit — het hersengebied dat de spieren controleert — met behulp van een bewerkt eiwit dat is ontworpen om een onbalans in de neuronen te corrigeren. Dit onevenwicht kennen we onder de naam hypergevoeligheid.

“Neuronen communiceren met elkaar via synaptische transmissie. Daarbij zijn zowel het vrijgeven van chemische neurotransmitters als elektrische activiteit betrokken”, legt Woodin uit. “Deze communicatie kan ofwel stimulerend of remmend werken. Stimulatie is als het gaspedaal in je wagen en remming is als het rempedaal. Te veel gas en je sukkelt van de weg; te veel remmen en je geraakt nergens. Om behoorlijk te rijden, heb je dus een evenwicht tussen beide nodig.”

In een gezond brein garandeert een evenwicht tussen stimulering en remming dat de hersenen naar behoren functioneren — zodat we in staat zijn wiskundige vraagstukken op te lossen, herinneringen op te halen en gevoelens te ervaren. Te veel stimulering van de hersenneuronen kan echter leiden tot neurologische aandoeningen zoals een beroerte, epilepsie, neuropathische pijn, autismespectrumstoornis, schizofrenie en ALS.

Terwijl dragers van de menselijke SOD1-genmutatie een uitgesproken corticale hypergevoeligheid vertoonden in de tien jaar voor de aanvang van ALS, was het niet duidelijk of het een oorzaak was van neuronale degeneratie. “We wisten al dat er een enorm onevenwicht bestond tussen stimulering en remming in het hersengebied dat de bewegingen controleert”, zegt Woodin. “Maar daarmee wisten we nog niet of deze hypergevoeligheid de oorzaak was van de aanvang van symptomen.”

“Nu zijn we zeker”, zegt Woodin, “dat hypergevoeligheid in de hersenschors bij ALS-muizen met de SOD1-mutatie de aanvang van de ziekte veroorzaakt.”

Vertaling: Bart De Becker

Bron: Faculty of Arts & Science, University of Toronto