Een oligodendrocyt, een cel die instaat voor het aanbrengen van myeline rond de axonen in het centrale zenuwstelsel. Public domain

Nieuwe verbinding bevordert het herstel van myeline bij neurodegeneratieziekten als MS

Wetenschappers hebben een chemische verbinding ontwikkeld die het herstel bevordert van myeline, het beschermende omhulsel rond zenuwcellen dat beschadigd wordt bij aandoeningen zoals multiple sclerose (MS). In een nieuwe studie beschrijven de onderzoekers het succesvol testen van de verbinding bij muizen, en intussen is men ook begonnen met testen bij een zeldzame populatie van makaken die een ziekte ontwikkelen die lijkt op MS bij mensen. 

Nadat eerder deze week onderzoekers van de UHasselt en de Universiteit Maastricht bekend hadden gemaakt dat ze bij muizen de aanmaak van myeline hadden kunnen stimuleren door het onderdrukken van bepaalde enzymes, komt er nu hoopgevend nieuws van de Oregon Health & Science University (OHSU), waar de nieuwe verbinding ontwikkeld is. 

De chemische verbinding wordt nu getest op apen in het Oregon National Primate Research Center in OHSU. 

"Ik denk dat we binnen ongeveer een jaar zullen weten of dit precies het juiste geneesmiddel is om te proberen in klinische testen met mensen", zei senior auteur van de nieuwe studie Larry Sherman. "Als dat niet het geval is, weten we uit de studies met muizen dat deze benadering kan werken. De vraag is dan, kan dit middel aangepast worden aan grotere menselijke hersenen?"

Sherman is dokter en professor in de afdeling Neuroscience van het onderzoekscentrum voor primaten van OHSU.  

Een olygodendrocyt met zijn kern (donkerblauw) en uitlopers naar de myeline rond een axon. Tussen de myeline liggen de knopen van Ranvier, die zorgen voor een versnelling van de elektrische signalen die door het axon gaan en die van knoop tot knoop springen. Public domain

Ontdekking na meer dan 10 jaar onderzoek

De ontdekking vormt het hoogtepunt van meer dan 10 jaar van onderzoek, na een eerdere doorbraak in 2005 door het laboratorium van professor Sherman. 

In die studie uit 2005 ontdekten de onderzoekers dat een molecule die hyaluronzuur of HA genoemd wordt, zich opstapelt in de hersenen van patiënten met MS. Bovendien verbonden de onderzoekers die opstapeling van HA met het onvermogen om zich volledig te ontwikkelen van cellen die oligodendrocyten genoemd worden. In het centrale zenuwstelsel maken oligodendrocyten myeline aan. 

Myeline vormt een beschermende laag over de axonen van elke zenuwcel - axonen zijn het draadachtige gedeelte van een cel dat elektrische signalen overbrengt tussen cellen. 

Schade aan de myeline staat in verband met MS, een beroerte, verwondingen aan de hersenen en bepaalde vormen van dementie zoals de ziekte van Alzheimer. Daarnaast kan een vertraging van de myelinisatie - het aanbrengen van myeline - optreden bij te vroeg geboren kinderen, wat kan leiden tot hersenschade of hersenverlamming. 

Latere studies onder leiding van het labo van Sherman toonden aan dat HA afgebroken wordt tot kleine fragmentjes in MS-letsels door enzymen die hyaluronidasen genoemd worden. In samenwerking met dokter Stephen Black, een professor pediatrie in de School of Medecine van OHSU, ontdekte Sherman dat de fragmenten van hyaluronzuur (HA) een signaal sturen naar onvolgroeide oligodendrocyten om hun myeline-genen niet aan te zetten. 

Dat bracht de onderzoekers ertoe te onderzoeken hoe ze de activiteit van de hyaluronidasen zouden kunnen blokkeren en het opnieuw aanbrengen van myeline zouden kunnen stimuleren.

Weergave van een olygodendrocyt met verbindingen naar de myeline rond verschillende axonen. Holly Fischer/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

Ontwikkeling van een nieuwe, genezende verbinding

De laatste tien jaar heeft een internationaal team van onderzoekers onder leiding van OHSU gewerkt aan de ontwikkeling van een verbinding die de hyaluronidasen neutraliseert in de hersenen van patiënten met MS en andere neurodegeneratieziekten, en zo het vermogen herstelt van voorlopercellen om uit te groeien tot volgroeide, myeline producerende ologodendrocyten. 

De studie die nu gepubliceerd is beschrijft een gemodificeerde flavonoïde - een klasse van chemische verbindingen die aangetroffen wordt in fruit en groenten - die precies dat doet. 

De verbinding, die S3 genoemd wordt, keert het effect om van HA wat betreft het beperken van de groei van oligodendrocyten, en bevordert het opnieuw aanbrengen van functionele myeline bij muizen. De hoofdauteur van de nieuwe studie, dokter Weiping Su van het labo van Sherman, heeft jarenlang intensief onderzoek gevoerd om de verbinding te ontdekken.

"Het toont niet alleen dat de myeline terugkomt, maar het maakt ook dat de axonen aan een veel hogere snelheid vuren [elektrische signalen afschieten]", zei Sherman. "Dat is precies wat je wil, functioneel gezien."

De volgende fase van het onderzoek bestaat uit het testen, en mogelijk verfijnen, van de verbinding bij makaak-apen, die drager zijn van een natuurlijk voorkomende versie van MS die Japanse makaken-encefalomyelitis genoemd wordt. Die aandoening, die klinische symptomen veroorzaakt die gelijkaardig zijn aan die van MS bij mensen, is de enige van nature voorkomende op MS lijkende ziekte bij niet-menselijke primaten ter wereld. 

En als de proeven op de makaken naar wens verlopen, wat men dus binnen een jaar zal weten, dan ligt de weg mogelijk open naar klinische testen bij mensen. 

De studie van het internationaal team met onderzoekers van OHSU, uit Nieuw-Zeeland en India is gepubliceerd in Glia. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van Oregon Health & Science University. 

Neurale voorlopercellen (groen) in de reukkolf samen met astrocyten (blauw), stervormige, vertakte steuncellen van het centrale zenuwstelsel. Oleg Tsupykov/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0