nader bekeken. Laten zien wat mensen bindt...

Transcriptie

1 nader bekeken Laten zien wat mensen bindt... Wetenschapskatern MS Research

2 1. Voorwoord De Stichting MS Research subsidieert wetenschappelijk onderzoek naar multiple sclerose en geeft voorlichting over deze ziekte aan een breed publiek. Om u een goed idee te geven van de stand van dit wetenschappelijk onderzoek en de verschillende gebieden waarop onderzoek plaatsvindt, hebben wij dit 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 35 projecten en programma s die momenteel worden uitgevoerd met door de Stichting MS Research verstrekte onderzoekssubsidies. 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 achterin een woordenlijst bijgevoegd. Daarnaast is er een lijst bijgevoegd met functies binnen de wetenschap voor diegenen die graag meer zouden willen weten over de wijze waarop wetenschappelijk onderzoek is georganiseerd. Schematische weergave van het ziekteproces in multiple sclerose. Beschadiging van de myelineschede van een zenuwcel leidt tot een verminderde geleiding. Een axon is een zenuwvezel. (Bewerkt naar een illustratie afkomstig uit de Scheringuitgave Informatie voor werkers in de gezondheidszorg, december 1996.) 2

3 Inhoudsopgave 1. Voorwoord 2 2. Onderzoek naar multiple sclerose: algemene inleiding 5 3. MS-centra voor onderzoek 3.1 Inleiding MS Centrum Amsterdam, onderzoeksprogramma s Vroeg en op maat en Van fundamenteel onderzoek naar een betere behandeling ErasMS, Rotterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek De Hersenbank voor MS 4.1 Inleiding Nederlandse Hersenbank voor multiple sclerose Onderzoek naar ontwikkeling van nieuwe therapieën 5.1 Inleiding Onderzoek naar elektrische stimulering van bij het heiligbeen gelegen 20 zenuwen voor behandeling van blaasproblemen bij MS-patiënten 5.3 Onderzoek naar de effectiviteit van multidisciplinaire behandeling 21 van vermoeidheid bij patiënten met multiple sclerose 5.4 Onderzoek naar verbetering van bestaande therapieën Onderzoek naar omgevings- en erfelijke factoren 6.1 Inleiding Onderzoek naar mogelijke omgevings- en lichaamseigen factoren Het verband tussen neurologische verschijnselen en het afweersysteem tijdens de zwangerschap van MS-patiënten Onderzoek naar de rol van vitamine D in MS De invloed van een stof afkomstig van bacteriën op de ontstekingsactiviteit van MS Onderzoek naar omgevingsfactoren aan het ErasMS Onderzoek naar mogelijke erfelijke factoren Opsporen van genen voor multiple sclerose in een grote groep verwante personen Onderzoek naar een mogelijke rol van een verstoorde regulering van de eiwitproductie bij MS Onderzoek naar erfelijke factoren aan het MS Centrum Amsterdam en het ErasMS Onderzoek van het immuunsysteem in MS 7.1 Inleiding Onderzoek naar immuuncellen Inleiding Bescherming tegen ziekte in een muismodel voor MS De rol van perivasculaire macrofagen in ontstekingsprocessen in de hersenen Rol van lymfeklieren in de hals bij MS De rol van het eiwit CD200 in de onderdrukking van het immuunsysteem in MS Vorming van schuimcellen als een lichaamseigen beschermend mechanisme bij MS Onderzoek naar immuuncellen aan het ErasMS Onderzoek naar stoffen die de activiteit van het immuunsysteem regelen Inleiding De invloed van statines (mogelijke nieuwe MS-remmers) op de productie en functie van moleculen, die de activiteit van het immuunsysteem regelen, op hersencellen Onderzoek naar ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende eiwitten aan het MS Centrum Amsterdam 38 3

4 7.4 Onderzoek naar het aangeboren immuunsysteem Inleiding De rol van Toll-like receptoren in de ontstekingen bij MS De rol van het aangeboren immuunsysteem in activering van microglia Aanmaak van stoffen met suikerketens en eiwitten die deze ketens binden in hersenen en ruggenmerg van mensen met en zonder MS Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière 8.1 Inleiding Veranderingen in de hersenbloedvaten vroeg in de ontwikkeling van MS-ontstekingen Onderzoek naar de therapeutische mogelijkheden van het eiwit CD81 voor remming van het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen Biologische rol en therapeutische mogelijkheden van lichaamseigen antioxidant-enzymen bij MS Opsporen van factoren die het functioneren van de bloed-hersenbarrière regelen Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière aan het MS Centrum Amsterdam Onderzoek naar myelinevormende cellen en stoffen die deze cellen beïnvloeden 9.1 Inleiding De ontwikkeling van een nieuwe methode om myelinevorming te stimuleren: het maken en testen van een antilichaam, dat aanmaak van myeline kan bevorderen Onderzoek naar het gedrag van uit stamcellen verkregen oligodendrocyten na transplantatie in diermodellen voor MS Een onderzoek naar mogelijke invloeden van vetachtige stoffen (gangliosiden) op de afbraak en aanmaak van myeline Onderzoek naar beschadiging van zenuwvezels 10.1 Inleiding De rol van beschadiging van en reacties van het afweersysteem tegen zenuwvezels in het ziekteproces van ziekten waarbij afbraak van myeline optreedt Biomarkers voor zenuwvezelschade in MS, een proteomics-studie Onderzoek naar beschadigingen van zenuwcellen aan het MS Centrum Amsterdam en het ErasMS Onderzoek naar het verloop van de ziekte 11.1 Inleiding Voorspelling van verloop bij MS, gebaseerd op multivariantie-modellen van MRI van hersenen en ruggenmerg en klinische gegevens Mechanismen van verergering en invaliditeit bij multiple sclerose Het effect van de stress-as op de activiteit van MS-ontstekingen en ernst van MS Analyse van de activiteit van genen bij MS: opsporen van biologische veranderingen die een rol spelen bij het ziekteproces en gebruik hiervan om verschillende vormen van MS te onderscheiden Onderzoek naar het verloop van MS aan het MS Centrum Amsterdam en het ErasMS Onderzoek naar de oorzaak van MS-klachten 12.1 Inleiding Veranderingen in de grijze stof in MS Verdeling van hersenlaesies in multiple sclerose: verband met ziekteverschijnselen en erfelijke eigenschappen van de patiënt De bijdrage van het centrale zenuwstelsel aan vermoeidheid bij MS-patiënten Onderzoek naar de grijze stof aan het MS Centrum Amsterdam Functies binnen de wetenschap Woordenlijst 67 4

5 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 de hersenen en het ruggenmerg (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 beschadiging 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 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 bloed-hersenbarrière. Deze barrière bestaat uit een aaneengesloten rij cellen (de cellen van de bloedvatwand) en een laag met een stevig netwerk van speciale eiwitmoleculen. Cellen en de meeste eiwitten uit het bloed kunnen deze bloedhersenbarrière 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 bloedhersenbarrière toch iets in de hersenen is gekomen dat daar niet thuishoort, beschikken de hersenen over een eigen, beperkt immuunsysteem. Bij 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 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 hersencel: 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 hiernaast. 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. De myelineschede in beeld. Op deze elektronenmicroscopische opname van een dwarsdoorsnede van zenuwvezels zijn de verschillende (op de opname donker gekleurde) lagen van de myelineschede om de zenuwvezels te zien. (Illustratie: prof. dr. Cedric Raine, Albert Einstein College of Medicine, New York, VS.) 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 ontstaan van blijvende schade en lichamelijke beperkingen 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 beschadigd worden en hoe men dit eventueel zou kunnen voorkomen of herstellen. 5

6 De rol van omgevings- en erfelijke factoren MS is een auto-immuunziekte, maar helaas is 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 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 relapsingremitting of intermitterende MS. Dit is een vorm van MS waarbij opflakkeringen (exacerbaties of schubs) 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. Schematische weergave van het verloop van invaliditeit bij verschillende vormen van MS. Magnetic resonance imaging (MRI) en de MS-Hersenbank Onderzoek naar 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. In 2005 zijn de diagnostische MRI-criteria aangepast, zodat de diagnose MS in de toekomst sneller en met meer zekerheid gesteld kan worden met behulp van MRI. Bovendien wordt deze techniek voortdurend verder ontwikkeld om op deze wijze zo veel mogelijk gegevens over de ziekte MS te kunnen achterhalen. Meer informatie hierover vindt u in paragraaf 3.2 en hoofdstuk 11 en 12. Sinds 1990 wordt veel MS-onderzoek mogelijk gemaakt door de MS-Hersenbank, die financieel wordt ondersteund door de Stichting 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 hen mogelijk het ziekteproces en de aangedane gebieden te onderzoeken in hersenmateriaal van mensen. 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 en voorkomen. 6

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 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 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 MS Centrum Amsterdam, onderzoeksprogramma s Vroeg en op maat en Van fundamenteel onderzoek naar een betere behandeling (05-358c MS en b MS) Doel van het centrum: Het MS Centrum Amsterdam (vroeger MS Centrum VUmc genaamd) streeft naar een vroege opsporing van MS en naar behandeling op maat. In het centrum werken verschillende afdelingen van het VU medisch centrum (VUmc) samen aan het ontrafelen van factoren die bijdragen aan de ziekte MS, het verbeteren van de diagnostische mogelijkheden voor het vaststellen en typeren van MS en aan het zoeken naar effectievere behandelingen van mensen met MS. Daarnaast wordt er onderzoek gedaan naar het leveren van topzorg aan mensen met MS. Achtergrond van het centrum: Het MS Centrum Amsterdam is in 1998 ontstaan, dankzij de Stichting MS Research. De stichting verzorgde de subsidiëring van verschillende onderzoekslijnen in een programmasubsidie, die de basis vormden van het centrum ( ). De continuering van het centrum werd gewaarborgd door een tweede programmasubsidie ( ). In de tweede programmasubsidie is ook het MS-MRI Centrum van het VU medisch centrum opgenomen. Dit Centrum wordt sinds 1995 gesubsidieerd door de Stichting MS Research. Een substantieel deel van het wetenschappelijk onderzoek van het MS Centrum Amsterdam wordt financieel ondersteund door de Stichting MS Research. Ofwel via structurele steun aan het centrum (de programmasubsidies) ofwel via de subsidies voor onderzoeksprojecten. De samenwerking tussen de verschillende vakgebieden bij het onderzoek is een van de sterke punten van het centrum. De voornaamste vakgebieden zijn neurologie, radiologie, moleculaire celbiologie, pathologie en immunologie. Op dit moment zijn er ongeveer 80 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 en prof. dr. Chris Polman. In 2006 is door de Stichting MS Research weer een aanvraag voor een programmasubsidie voor het centrum gehonoreerd. Op 1 oktober 2006 is het nieuwe programma van start gegaan. Dit programma is vooral gericht op het versterken van de basis van het centrum, de vier hoofddisciplines. Het zijn deze hoofddisciplines, waarmee het centrum zich wereldwijd onderscheidt. Het programma bevordert optimale interactie tussen de vier hoofddisciplines en is tevens gericht op het behouden van getalenteerde onderzoekers voor het centrum. Hieronder worden de vier onderzoekslijnen van het nieuwe programma toegelicht. Maartje van Weegen en de leden van het managementteam van het MS Centrum voor Onderzoek en Zorg VU/TNO bij de opening van het MS Centrum in Van links naar rechts: prof. dr. Christine Dijkstra, prof. dr. Chris Polman en prof. dr. Kees Lucas, die inmiddels in het managementteam is vervangen door prof. dr. Frederik Barkhof. De vier onderzoekslijnen die door de nieuwe subsidie ondersteund worden: 1. Biologie van de ziekte: aangrijpingspunten voor nieuwe therapieën Doel: het vinden van mogelijkheden voor de ontwikkeling van nieuwe therapieën, die ingrijpen op twee ziekteprocessen: het ontstaan van ontstekinghaarden en de beschadiging van zenuwuitlopers. Nieuwe therapiemogelijkheden worden onderzocht gericht op stoffen die deze twee processen kunnen remmen of zelfs verhinderen. Deze projecten richten zich op: 1. het remmen van het binnendringen van witte bloedcellen in het centrale zenuwstelsel. Er wordt onderzocht welke eiwitten op de endotheelcellen die de bloedvaten in de hersenen bekleden betrokken zijn bij het binnendringen van ontstekingscellen in de hersenen. Daarnaast wordt bestudeerd of het blokkeren van signalen in endotheelcellen kan voorkomen dat ontstekingscellen de bloed-hersenbarrière passeren, wat mogelijk een nieuw aangrijpingspunt kan 7

8 zijn voor therapie. Drs. Ruben van Doorn houdt zich als aio bezig met dit onderwerp onder begeleiding van dr. Elga de Vries. 2. het verminderen van beschadiging van zenuwvezels. Zenuwcellen raken beschadigd en gaan dood door stoffen die uitgescheiden worden door bepaalde ontstekingscellen, macrofagen. In dit project wordt onderzocht welke stoffen dit zijn en hoe je met nieuwe therapieën op dit proces kunt ingrijpen. Daarnaast wordt onderzocht of de signalen binnen in cellen die zorgen voor het beschadigd raken van zenuwen te blokkeren zijn. Ook dit kunnen aangrijpingspunten zijn voor een therapie. Elly Vereyken verdiept zich als promovendus in dit onderdeel onder begeleiding van dr. Charlotte Teunissen. 2. Neuropathologie: de vorming van laesies en heterogeniteit van de ziekte Doel: onderzoek naar ziekteprocessen die een rol spelen bij de vorming van MS-laesies. Hierbij worden de afwijkingen die onder de microscoop zichtbaar zijn in de witte en grijze stof van zowel hersenen als ruggenmerg vergeleken met MRI-beelden van dezelfde laesies. Twee projecten vallen onder deze onderzoekslijn: 1. verdeling van laesies in de grijze en witte stof van onder andere de hippocampus (onderdeel van de hersenen dat een rol speelt bij het opslaan van nieuwe herinneringen) en het verband met verschillende vormen van MS. 2. ziekteprocessen die een rol spelen bij het ontstaan van laesies in de grijze stof. Hierbij zal gekeken worden naar de rol van beschadiging van de bloed-hersenbarrière, naar de rol van ontstekingen en de rol van reactieve zuurstofdeeltjes en enzymen die deze deeltjes onschadelijk kunnen maken. Tevens zal gekeken worden of verstoringen van de energiehuishouding van cellen of overprikkeling van zenuwcellen aanwezig zijn en een rol spelen. Dr. Jeroen Geurts houdt zich bezig met het eerste project in nauwe samenwerking met dr. Jack van Horssen, die zich met het tweede project bezighoudt. Het ziekenhuis van het VU medisch centrum. 3. MRI: diagnose, prognose en ziekteprocessen Door de hoge kosten van het maken en analyseren van MRI-scans zal bijna de helft van de programmasubsidie aan deze onderzoekslijn worden besteed. Behalve voor het maken en analyseren van MRI-scans zal het geld ook worden gebruikt voor het optimaliseren van de analysemethoden. Deze onderzoekslijn is ondersteunend aan zeer veel verschillende projecten, zoals diverse langlopende studies met patiënten (o.a. gebruiken van MRI voor het voorspellen van het verloop van de ziekte en het volgen van laesies in de tijd). Dr. ir. Hugo Vrenken zal zich bezig houden met de analyse van MRI-beelden voor de verschillende projecten. 4. Meetinstrumenten: ziekteverloop meten bij MS-patiënten Doel: het ontwikkelen van een goed meetinstrument, waarmee de ernst van de ziekte en het ziekteverloop gemeten kan worden. Omdat bij MS de klachten per persoon verschillen en in de tijd veranderen, is het moeilijk om patiënten met elkaar te vergelijken. Een goede meetschaal is van belang bij medicijnenonderzoek en bij de behandeling van patiënten. Drs. Femke van der Linden zal zich met deze onderzoekslijn bezig houden. Bereikte resultaten (programmasubsidie ): De huidige programmasubsidie vloeit voort uit de vorige programmasubsidie (02-358b MS), die heeft gelopen van oktober 2002 tot oktober Hieronder de resultaten van deze programmasubsidie. Het programma bestond uit negen onderzoekslijnen: 1. Onderzoek naar het ontstaan van laesies 2. De bloed-hersenbarrière 3. Database en immunogenetica 4. MRI-activiteiten 5. Clinimetrie 6. Biomarkers en zenuwschade 7. Nieuwe MRI-technieken 8. Immuunregulatie 9. Hormonen in MS Algemeen Uit externe beoordeling blijkt dat het centrum behoort tot één van de tien beste MS-centra van de wereld op het gebied van wetenschappelijk onderzoek. De programmasubsidie heeft er toe geleid dat het multidisciplinaire karakter versterkt is. Dit komt door een verbeterde samenwerking tussen de verschillende afdelingen van het VU medisch centrum, die onderzoek naar MS uitvoeren. 8

9 1. Onderzoek naar het ontstaan van laesies, Lars Bø De hoofdlijn van het onderzoek van dr. Lars Bø is de pathologie (de onder de microscoop zichtbare afwijkingen) van MS-laesies in de grijze stof. De grijze stof omvat de hersenschors en de andere gebieden binnen het centrale zenuwstelsel waar de zenuwcellen liggen. Dr. Bø heeft samen met onderzoekers in Noorwegen en in de Verenigde Staten gevonden dat afbraak van de myelinelaag veel voorkomt in de grijze stof bij chronische MS. De laesies zijn moeilijk te ontdekken met MRI, daarom zijn ze tot nu toe nog weinig bestudeerd. In huidige modellen voor het ontstaan van MS-laesies zijn schade aan de bloed-hersenbarrière, lekkage van serumeiwitten, activering van het tot het immuunsysteem behorende complementsysteem en het lokaal binnendringen van T-cellen belangrijke elementen. Dr. Bø heeft aangetoond dat er in pure grijzestoflaesies geen complementactivering en lekkage van serumeiwitten optreedt. Ook dringen er geen T-cellen binnen. Tevens is het aangetoond dat er geen vaatwandveranderingen optreden en geen verhoging van eiwitten betrokken bij het migreren van witte bloedcellen van bloedvaten naar hersenweefsel. Astrocyten zijn steuncellen die een gedeelte van de normale bloedvatbarrière van de hersenen vormen. In wittestoflaesies zijn astrocyten geactiveerd. We hebben aangetoond dat er geen veranderingen zijn van astrocyten in grijzestoflaesies. Deze resultaten laten zien dat er in grijze stof myelineverlies kan zijn zonder verstoring van de bloedvatbarrière van de hersenen. Ook hebben we laten zien dat patiënten met uitgebreide grijzestoflaesies niet meer myelineverlies hebben in witte stof dan andere MS-patiënten. Dit betekent dat het verlies van myeline in de hersenschors waarschijnlijk onafhankelijk is van myelineverlies in de witte stof. Verder verricht Lars Bø onderzoek naar verschillen tussen pathologische vormen van multiple sclerose. In een eerdere studie werd gerapporteerd dat er verschillen bestaan in het pathologische beeld tussen patiënten met acute vormen van MS. Als dit ook geldt voor chronische MS-patiënten, zou dat belangrijk zijn voor de behandeling van MS, die misschien individueel aangepast zou moeten worden. Dr. Bø en medewerkers hebben eerder laten zien dat sommige van de gerapporteerde pathologieverschillen niet terug te vinden zijn in chronische MS. Lars Bø heeft laten zien dat er bij chronische MS geen verschil is tussen patiënten in de mate van dood van myelinevormende cellen. Deze resultaten houden in dat er misschien wel verschillen in de pathologie binnen de groep van acute MS-patiënten kunnen zijn, maar dat in chronische MS de mate van myelineverlies en het in het weefsel zichtbare ziekteproces hetzelfde is. 2. Onderzoek aan de bloed-hersenbarrière, Elga de Vries De onderzoekslijn van dr. Elga de Vries richt zich op het bestuderen van afwijkingen aan de bloedvaten en de ophoping van ontstekingscellen in de hersenen tijdens MS. De bloedvaten van de hersenen zijn aan de binnenkant bekleed met hersen-endotheel wat ervoor zorgt dat er geen cellen van het immuunsysteem zomaar in de hersenen komen. Dit komt door de aanwezigheid van zogenaamde tight junctions : eiwitcomplexen tussen de endotheelcellen die als een hekwerk fungeren. Echter, tijdens MS dringen er wel witte bloedcellen door de bloed-hersenbarrière de hersenen binnen. We hebben laten zien dat er al in een vroege fase van vorming van MS-laesies een verstoring optreedt van de functie van de bloed-hersenbarrière in MS-patiënten. In een later stadium vinden we ophoping van immuuncellen om de bloedvaten heen en een verandering in de extracellulaire matrix (de tussen de cellen gelegen eiwitten en andere stoffen). De afgelopen jaren hebben we celkweekmodellen opgezet en hebben we de rol van een aantal hechtingsmoleculen en signalen in het hersen-endotheel beschreven die het passeren van cellen over het hersen-endotheel sturen. Bestuderen van het gedrag van levende cellen met behulp van een microscoop. Bij het MS Centrum VUmc wordt deze techniek gebruikt om te volgen hoe snel witte bloedcellen een laag vaatwandcellen passeren. Om te bestuderen hoe bepaalde witte bloedcellen (monocyten) de barrière kunnen passeren hebben we gebruik gemaakt van hersen-endotheelcellen die groen fluorescerende tight junction-eiwitten hebben. Life Cell Imaging studies tonen aan dat monocyten de tight junctions openen en er vervolgens doorheen kruipen. Tijdens dit proces spelen een aantal ontstekingsfactoren een rol, zoals reactieve zuurstofdeeltjes (zuurstofradicalen), maar ook enzymen die eiwitten afbreken (matrix metalloproteases). Toekomstig onderzoek met deze cellen zal uitwijzen hoe het migratieproces precies de tight junctions beïnvloedt en welke stoffen dit kunnen remmen. Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat hechting aan en het passeren van de cellen van de bloed-hersenbarrière door monocyten worden beïnvloed door zuurstofradicalen. We hebben aangetoond dat zuurstofradicalen een signaal afgeven in het hersen-endotheel wat ertoe leidt dat de tight junctions beschadigd worden en zich gaan openen. Dit proces kunnen we remmen door antioxidanten (stoffen die met reactieve zuurstofdeeltjes reageren en deze zo onschadelijk maken) en door het blokkeren van het doorgeven van signalen binnen de hersen-endotheelcel. Tevens hebben we in het diermodel voor MS, experimentele allergische encefalomyelitis (EAE), de beschermende werking van een aantal antioxidanten aangetoond. 9

10 Een voedingscomponent, die zowel als antioxidant als ontstekingsremmer kan werken, gaf zelfs nadat de ziekte in de dieren gestart was een remming van de ziekteverschijnselen. Langdurige blootstelling van weefsel of cellen aan zuurstofradicalen leidt tot schade. Als beschermingsmechanisme hebben cellen zogenaamde antioxidant-enzymen. In de hersenen van dieren met EAE hebben we aangetoond dat tijdens de ziekte genen, die voor deze enzymen coderen, verhoogd actief zijn. In de toekomst zullen we in meer detail de rol van deze enzymen in het ontstaan van MS gaan bestuderen. Hiervoor is inmiddels een projectsubsidie toegekend door de Stichting MS Research (zie paragraaf 8.4). Om het in de hersenen doordringen van witte bloedcellen zichtbaar te kunnen maken in een levende rat is er samen met drs. Raoul Oude Engberink en dr. Erwin Blezer (Universiteit Utrecht) een onderzoekslijn gestart om deze cellen te volgen met MRI. We hebben aangetoond dat monocyten geladen met een contraststof bestaande uit zeer kleine ijzerdeeltjes, specifiek naar de ontstekinghaard in de hersenen gaan in een diermodel voor beroerte (project MS, zie ook paragraaf van het Wetenschapskatern ). Eerstvolgende studies zullen de migratie van met ijzerdeeltjes geladen monocyten in het EAE-model in beeld brengen met MRI. Samen met de afdeling Radiologie wordt nu onderzocht hoe de MRI-beelden met deze ijzerdeeltjes eruit zien in MS-patiënten en de resultaten worden vergeleken met gangbare MRI-contraststoffen. MS-ontstekingen (zie pijlen) zichtbaar als lichte vlekken op een MRI-scan van de hersenen. 3. Onderzoek naar erfelijke factoren, Tineke Hooper-van Veen Dr. Tineke Hooper-van Veen ontwikkelt een database, waarin onderzoeksgegevens van MS-patiënten kunnen worden opgeborgen en nader onderzocht kunnen worden. In de MS-database moeten gegevens van honderden MS-patiënten opgeslagen gaan worden ten behoeve van het MS-onderzoek in het MS Centrum Amsterdam. Een Belgisch softwarebedrijf heeft de MS-database geprogrammeerd en deze is door dr. Tineke Hooper-van Veen en enkele onderzoekers aan uitgebreide testen onderworpen. Hierbij kwamen vele technische problemen naar boven. De software veroorzaakte problemen op de server en een aantal ronden van tests door MS-onderzoekers en aanpassingen door de programmeur hebben niet tot een acceptabel product geleid. We bekijken op dit moment de mogelijkheden om de database met andere software te ontwikkelen. Het ontwerp en vele eigenschappen van de bestaande database kunnen hierbij worden hergebruikt. Daarnaast heeft dr. Hooper-van Veen van een aantal genen de relatie met MS onderzocht. Bij patiënten met MS worden de klachten veroorzaakt door ontstekingen in de hersenen en het ruggenmerg. Het verloop van de ziekte is niet te voorspellen, maar erfelijke factoren zijn daarvoor van belang. In haar onderzoek heeft Tineke Hooper-van Veen zich gericht op erfelijke factoren die een rol spelen bij ontstekingsprocessen. Op basis van de verzamelde genetische informatie kon zij 489 MS-patiënten verdelen in drie groepen die verschilden in ernst van de ziekte. Deze aanpak kan een belangrijke manier zijn om in verder onderzoek toe te passen. Het uiteindelijke doel is het ziekteverloop beter te kunnen voorspellen, zodat ook de behandeling daarop afgestemd kan worden. Hiervoor is het nodig dat meer genen die een rol spelen in MS in het onderzoek worden betrokken. Om nieuwe genen te kiezen, zijn gepubliceerde studies van genactiviteit in hersenen van MS-patiënten vergeleken. Deze vergelijking is weergegeven in een wetenschappelijk artikel. Daarnaast bestudeerde dr. Hooper-van Veen samen met dr. Lars Bø en dr. Inge Huitinga de relatie van erfelijke factoren met pathologische kenmerken van MS. Hieruit blijkt dat erfelijke informatie die zorgt voor een verhoogde aanmaak van ontstekingsstoffen, zoals chemokinen, leidt tot een actievere vorm van MS. 4. MRI-activiteiten 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 zeer belangrijk is. In Amsterdam zijn de diagnostische MRI-criteria ontwikkeld die thans wereldwijd gebruikt worden. Door ons centrum is ook aangetoond dat deze MRI-criteria van Barkhof specifiek zijn voor MS, dat wil zeggen: patiënten met een andere aandoening voldoen zelden aan deze MRI-criteria. Deze bevinding heeft tot gevolg dat de diagnose MS sneller en met meer zekerheid gesteld kan worden, met behulp van MRI. Verder is er veel vooruitgang geboekt met het vergaren van gegevens voor een internationale studie, die tot doel heeft om de waarde van de recentelijk opgestelde McDonald-criteria voor eenduidige diagnose van MS te bevestigen. De McDonald-criteria maken gebruik van klinische en laboratoriumgegevens (bloed, hersenvloeistof) en ook de MRI-criteria vormen een essentieel onderdeel. Ook wordt er gewerkt aan manieren om de ontwikkeling van handicaps in de loop van de tijd met behulp van MRI te voorspellen. 10

11 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 maken duidelijk dat ruggenmergafwijkingen bij andere neurologische aandoeningen nauwelijks of niet voorkomen. Meer informatie over dit onderzoek van dr. Joost Bot vindt u in paragraaf 15.2 van het Wetenschapskatern Uit onderzoek met MRI blijkt dat de ontwikkeling van aangedane gebieden bij verschillende MS-patiënten heel verschillend kan verlopen. Het is 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. Ook zijn er met moderne, zogenaamde kwantitatieve MRI-technieken afwijkingen gevonden in gebieden die er op de standaard MRI-scans vaak normaal uit zien (project MS, zie paragraaf 10.2 van het Wetenschapskatern ). De mate waarin deze normaal-ogende gebieden beschadigd zijn, verschilt per MS-type (progressief of niet-progressief). Ook 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 de blijvende klachten en achteruitgang. Ook in de grijze stof, het gedeelte van de hersenen waar de zenuwcellen zich bevinden, blijken zich MS-laesies te bevinden. Nieuwe MRI-technieken waarmee schade aan zenuwvezels en aan de grijze stof kan worden waargenomen (door het selectief meten van de grijze stof, door meting van het volume dat het hersenweefsel inneemt of door meting van een stof die alleen in intacte zenuwcellen aanwezig is) zijn steeds in ontwikkeling en hebben de afgelopen jaren tot veel nieuwe inzichten geleid. Binnen ons centrum wordt hard gewerkt aan het moderniseren van nieuwe methoden voor het analyseren van verkregen MRI-beelden. Het meten van bovengenoemd (afgenomen) hersenvolume (atrofie) is een essentieel onderdeel hiervan. Met nieuwe geautomatiseerde software wordt getracht te kijken hoe ernstig atrofie bij MS-patiënten is, hoe deze zich ontwikkelt in de loop van de ziekte en waardoor atrofie ontstaat (relatie met andere MRI-maten of waarden verkregen uit het bloed of de hersenvloeistof. Tenslotte wordt er een groot aantal studies uitgevoerd op het grensvlak van verschillende vakgebieden ( multidisciplinaire studies ). Hierbij wordt MRI gebruikt om processen in de hersenen van MS-patiënten zichtbaar te maken. In één van deze studies, een internationale samenwerking met MS-centra in Londen, San Francisco en Basel, wordt bijvoorbeeld erfelijke informatie gekoppeld aan MRI-gegevens en invaliditeit. Onze verwachting is dat deze multidisciplinaire insteek een scala aan informatie levert, die het ingewikkelde ziekteproces van MS inzichtelijker zal maken. Het MRI-onderzoek dat uitgevoerd wordt in centrum 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 binnen het MS-MRI Centrum zijn elders in dit katern beschreven. Het betreft hier projecten waarvoor de Stichting MS Research behalve aan de scankosten ook een bijdrage levert aan de kosten voor het personeel. 5. Clinimetrie, Jolijn Kragt Om patiënten te kunnen volgen in de tijd is het nodig een goed meetinstrument te hebben waarmee ziekteverloop gemeten kan worden. Ook bij medicijnenonderzoeken is het van belang zo goed mogelijk te kunnen meten of een medicijn effect heeft of niet. Op dit moment wordt hiervoor een serie testen gebruikt, die onder andere neurologisch onderzoek, vaardigheidstesten en vragenlijsten omvat. Het neurologisch onderzoek is tot nog toe de gouden standaard en het scoringssysteem dat hiermee samenhangt (Expanded Disability Status Scale) wordt wereldwijd gebruikt bij MS-patiënten. Dit scoringssysteem meet onder andere het loopvermogen van de patiënt. Een aantal jaren geleden is er een nieuw meetinstrument ontwikkeld dat opgebouwd is uit drie vaardigheidstesten die de hand-, loopen cognitieve functies testen (Multiple Sclerosis Functional Composite). Omdat er een tekort bleek aan speciaal op MS gerichte en van de patiënt uitgaande meetinstrumenten, zijn later nog twee vragenlijsten toegevoegd, te weten de Guy s Neurological Disability Scale en de Multiple Sclerosis Impact Scale. In het MS-centrum wordt uitgebreid onderzoek gedaan naar de samenhang tussen de vier bovengenoemde meetinstrumenten op één tijdstip en naar de veranderingen in de verschillende metingen in de loop van de tijd. Zo worden klinische veranderingen op de korte termijn onderzocht m.b.v. vragenlijsten: patiënten die een prednisonkuur krijgen tijdens een schub (= opleving van neurologische MS-gerelateerde klachten) worden zowel voor als na de kuur getest. Voor veranderingen op de lange termijn worden zowel patiënten met schubs als patiënten met de meer progressieve vorm van MS onderzocht. Ook wordt de relatie tussen klinische meetinstrumenten en MRI bekeken. Verlies van myeline in het ruggenmerg van een MS-patiënt. Zenuwvezels (grijs) en myeline (wit) zijn aangekleurd in een doorsnede van het ruggenmerg van een overleden MS-patiënt. Merk op dat vooral in het midden van het ruggenmerg de aanwezige zenuwvezels de myeline verloren hebben. Resultaten van het MS-MRI centrum van het MS Centrum VUmc maken duidelijk dat afwijkingen in het ruggenmerg bij andere neurologische aandoeningen niet of nauwelijks voorkomen. (Illustratie: dr. Guus Wolswijk, Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek, Amsterdam.) 11

12 Ten slotte is er uitgebreid onderzoek gedaan bij partners van patiënten, waarbij hen gevraagd is een inschatting te geven van de invloed van MS op het dagelijks leven van de patiënt. Hierbij werd tevens aandacht besteed aan de invloed van cognitieve achteruitgang (achteruitgang van het denk- en leervermogen) enerzijds en de aanwezigheid van depressieve klachten anderzijds op het invullen van de vragenlijsten. Er is gebleken dat partners goed kunnen aangeven wat de invloed van MS op het dagelijks leven van de patiënt is. Dit is zowel met behulp van traditionele analysemethoden als met een nieuwere techniek (de zogenaamde Rash-analyse) aangetoond. In het komende jaar zijn er plannen dit onderzoek uit te gaan breiden. Zo gaat er onderzocht worden of hulpverleners (bijv. MS-verpleegkundigen, neurologen) ook een juiste inschatting kunnen geven van de impact van MS op het dagelijks leven. Daarnaast wordt er meer onderzoek worden gedaan naar het invullen van vragenlijsten via Internet. Om deze toekomstplannen tot uitvoer te brengen is een hechte samenwerking met zowel MS-centra in Engeland als in België tot stand gekomen. 6. Biomarkers en zenuwschade, Charlotte Teunissen, Rob Veldman, Elly Vereyken MS gaat gepaard met schade aan zenuwcellen en ontstekingsprocessen in de aangedane hersengebieden. Het blijkt dat schade aan zenuwcellen, de prikkelgeleidende cellen van de hersenen, bepalend is voor de mate van neurologische achteruitgang. Voor het volgen van de schade aan zenuwcellen kan de MRI van nut zijn, maar het zou prettig zijn als bepalingen in bloed of hersenvloeistof als maat voor zenuwschade gebruikt kan worden. Dergelijke bepalingen kunnen de inzichten in het ontstaansproces van MS vergroten en aanknopingspunten voor nieuwe therapieën geven. Drs. Elly Vereyken geeft een voordracht tijdens de MS-onderzoeksdagen Een van de onderzoeksonderwerpen is het ontwikkelen van tests in lichaamsvloeistoffen voor het voorspellen van het ziekteverloop. Hiervoor heeft dr. Charlotte Teunissen, in samenwerking met relevante stafleden, de NeuroUnit Biomarkers voor Inflammatie en Neurodegeneratie (NUBIN) opgericht. Het doel van het NUBIN is om biologische markers (biomarkers) te identificeren in lichaamsvloeistoffen van patiënten met MS, de ziekte van Alzheimer en andere aandoeningen waarbij ontstekingen en beschadiging van zenuwweefsel optreden. Daarnaast heeft zij in het afgelopen jaar samen met Europese experts, een Europees biomarkernetwerk opgezet (BioMS). De gedachte hierachter is dat het noodzakelijk is om met anders biomarkergroepen samen te werken, om de kwaliteit van het biomarker-onderzoek te verbeteren. Als je samenwerkt, kun je biomarkers in grotere groepen patiënten onderzoeken. De resultaten zijn dan betrouwbaarder en de kans is groter dat je uiteindelijk een test hebt die bruikbaar is in de klinische praktijk. We hebben verschillende biomarkers onderzocht in bloed en hersenvloeistof van mensen met MS. In het vorige jaar hadden we gevonden dat een biomarker in hersenvloeistof, N-acetylaspartaat, goed correleert met de mate van afname van hersenweefsel bij MS. In het afgelopen jaar hebben we deze resultaten kunnen herhalen in een groep Zweedse patiënten. Daarnaast hebben we nu gezien dat deze stof een relatie heeft met ziekteverschijnselen. Behalve dat deze resultaten bemoedigend zijn, hebben we hiermee gelijk het nut van het BioMS-netwerk laten zien. We willen nu deze biomarker vergelijken met andere biomarkers. Tevens onderzoekt dr. Teunissen met behulp van celkweeksystemen het mechanisme achter de schade aan de zenuwvezels. Wanneer het mechanisme achter deze schade bekend is, zal er gerichter naar merkerstoffen voor vroege schade gezocht kunnen worden en kun je een therapie gaan ontwikkelen. De hypothese is dat bepaalde witte bloedcellen, macrofagen, een belangrijke rol kunnen spelen in het ontstaan van schade aan zenuwcellen. Enerzijds kunnen deze ontstekingscellen schade veroorzaken door het uitscheiden van allerlei schadelijke stoffen. Anderzijds kunnen de macrofagen ook bijdragen aan herstel van zenuwcellen. Voor dit onderzoek gebruiken drs. Elly Vereyken en dr. Teunissen een driedimensionaal celkweeksysteem van verschillende hersencellen. Zij kweken heel kleine bolletjes van hersencellen, als het ware mini-hersenen. Elly Vereyken heeft hiermee een model ontwikkeld waarin naast afbraak ook herstel van myeline bestudeerd kan worden. Nu kan ze gaan bekijken wat het effect van myeline-afbraak op zenuwvezelschade is. Dr. Teunissen heeft ook nog een nieuw celkweekmodel ontwikkeld, waar vroege zenuwvezelschade in bestudeerd kan worden. 7. Nieuwe MRI-technieken, Bastiaan Moraal, Ronald van Schijndel, Hugo Vrenken en Petra Pouwels Behalve voor diagnostiek wordt MRI in toenemende mate gebruikt om op een objectieve manier het verloop van MS te volgen. Dit gebeurt bijvoorbeeld steeds meer in het kader van geneesmiddelenstudies. MS-patiënten krijgen in zo n geval om de paar maanden een MRI-scan om de afwijkingen in hun hersenen in kaart te brengen. Op elk tijdspunt worden alle afwijkingen vastgelegd en de volumes van deze afwijkingen worden gemeten. Vervolgens worden deze volumes van elkaar afgetrokken om het verschil in afwijkingen tussen opeenvolgende scans te bepalen. Hiermee kan dan vervolgens het effect van een nieuw medicijn worden bepaald. Dit proces is erg arbeidsintensief en de resultaten zijn niet optimaal. Er zou groot voordeel behaald 12

13 kunnen worden met MRI-technieken die in staat zijn op directere wijze de verschillen tussen twee scans te meten. Het VUmc heeft in samenwerking met Harvard Medical School (VS) software ontwikkeld, die dit mogelijk maakt. De MRI-scans van 46 patiënten uit verschillende landen werden met deze software geanalyseerd. Ten opzichte van de standaardwerkwijze werden nieuwe MS-afwijkingen beter opgespoord en er werd daarbij een duidelijke tijdwinst geboekt. Ook het gebruik van moderne 3D-MRI-technieken maakt het mogelijk om de hersenen in een korter tijdsbestek en in dunnere plakjes af te beelden dan de nu standaard gehanteerde 2D-technieken. Dit werd onderzocht bij zestien MS-patiënten en negen gezonde (controle) personen. De MS-afwijkingen in het brein konden met de nieuwe 3D-technieken preciezer in beeld worden gebracht. Vooral afwijkingen in de grijze stof (hersenschors) werden met deze 3D-technieken beter afgebeeld. Een volgende stap in dit project is nu het combineren van de bovenbeschreven methoden (dus een combinatie van de voordelen bij het maken en bij het analyseren van de MRI-beelden). De verwachting is dat de boven beschreven ontwikkelde software de nieuwe MS-afwijkingen beter kan opsporen als men werkt met de MRI-beelden gemaakt met de nieuwe 3D-technieken. De eerste resultaten zijn inmiddels op wetenschappelijke congressen gepresenteerd en er wordt momenteel gewerkt aan een publicatie. Het ontwikkelen van software die de beeldinformatie verkregen met verschillende 3D-MRI-technieken combineert kan tenslotte ook tot groot voordeel leiden. Dit wordt momenteel in een ander project, weer in samenwerking met Harvard Medical School, onderzocht. 8. Immuunregulatie, Mario Vogt In eerder onderzoek is 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 bijvoorbeeld het cytokine interleukine 12 (IL-12). Dit in tegenstelling tot het ontstekingsremmende cytokine 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 MS-laesies in kaart gebracht. Hierbij kwam een nieuw eiwit aan het licht, osteopontine genaamd. Onderzoek wijst uit dat het osteopontine-gehalte in bloed van MS-patiënten verhoogd is. De verhoging wordt met name waargenomen bij patiënten met actieve relapsing-remitting MS en niet bij patiënten met relapsing-remitting MS met een wat rustiger ziektebeeld. Verder blijkt uit een studie waarbij patiënten met relapsing-remitting MS in de tijd werden gevolgd, dat verhoogde ziekteactiviteit wordt vooraf gegaan door een stijging van de hoeveelheid osteopontine in bloed. Osteopontine wordt met name door botweefsel aangemaakt en speelt een belangrijke rol bij botafbraak. Omdat MS-patiënten gedurende de ziekte osteoporose ontwikkelen, hebben we onderzocht of botweefsel zou kunnen bijdragen aan het verhoogde osteopontine-gehalte in bloed. Er bleek inderdaad een verband te zijn tussen botafbraak en osteopontine-gehalte. Andere bot-eiwitten met ontstekingsbevorderende activiteit bleken ook verhoogd te zijn bij MS-patiënten. Verder onderzoek zal uitwijzen wat precies de relatie is tussen botweefsel en ontstekingseiwitten bij MS-patiënten. De voorbereiding voor het maken van een MRI-scan. Naast het gericht zoeken naar ontstekingsbevorderende eiwitten bij MS-patiënten, hebben wij ook een methode ontwikkeld die het mogelijk maakt om eiwitten met ontstekingsremmende en herstelbevorderende eigenschappen in de hersenen te identificeren. Dit met als doel ontstekingsprocessen in het centrale zenuwstelsel van MS-patiënten specifiek te onderdrukken en herstelprocessen te stimuleren. Met behulp van deze methode hebben we twee eiwitten, CD14 en stathmine genaamd, geïdentificeerd met herstelbevorderende eigenschappen. Verder onderzoek zal moeten uitwijzen in hoeverre de eiwitten in staat zijn om herstelprocessen in het centrale zenuwstelsel ook daadwerkelijk te stimuleren. Meer informatie over de ontdekking van stathmine vindt u in paragraaf van dit Wetenschapskatern. 9. Hormonen en MS, Inge Huitinga Deze onderzoekslijn is een samenwerking met het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen. Hormonen spelen een belangrijke rol in MS. Stress beïnvloedt het verloop van MS. Tijdens stress wordt het stresshormoon cortisol gemaakt. Cortisol onderdrukt ontstekingen en wordt in synthetische vorm als prednisolon gegeven om aanvallen van MS te onderdrukken. Eerder onderzoek heeft laten zien dat de aansturing van het stress-systeem gebeurt in de hypothalamus, een klein gebiedje onderin de hersenen. Dit gebied is geactiveerd in MS-patiënten, waarschijnlijk door de stress van MS-ontstekingen. Echter, in een deel van de MS-patiënten blijft deze activering achterwege. Weinig cortisol zou kunnen leiden tot ernstigere MS-ontstekingen. Inderdaad, blijkt dat bij deze MS-patiënten de ziekte veel ernstiger verliep. Systematisch onderzoek van een grotere groep van 50 MS-patiënten laat zien dat ongeveer een vijfde van de MS-patiënten zeer weinig stresshormonen maakt. Momenteel worden in deze groep de aard en ernst van de MS-ontstekingen en het verloop van de ziekte onderzocht. Ook is een DNA verzameld van een grote groep MS-patiënten die na hun dood hun hersenen hebben afgestaan aan de Nederlandse Hersenbank. 13

14 Dit biedt de mogelijkheid om het verband tussen een erfelijke aanleg tot de productie van weinig stress-hormoon en het ziekteverloop te onderzoeken. Naast stress-hormonen worden ook effecten van geslachtshormonen op MS onderzocht omdat vrouwen gevoeliger zijn om MS te krijgen, zwangerschap beschermt tegen MS-aanvallen en klinische studies laten zien dat oestrogenen en testosteron beschermend kunnen werken op MS. Echter, tot op heden was niet bekend hoe en waar geslachtshormonen op MS-ontstekingen aangrijpen. Omdat binnen het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen veel kennis is op het gebied van effecten van geslachtshormonen op de hersenen, kan nu in MS-ontstekingen gekeken worden op welke cellen deze hormonen invloed kunnen uitoefenen. Resultaten laten zien dat oestrogenen cellen in MS-ontstekingen, die littekenweefsel maken, aanzetten tot de productie van stoffen die zenuwcellen helpen te overleven. Hierdoor zorgen oestrogenen ervoor dat schade aan zenuwcellen beperkt blijft. In de toekomst zullen effecten van andere geslachtshormonen op MS-ontstekingen worden onderzocht. Onderzoekers programmasubsidie b MS (tot 1 okt. 2006): Dr. Lars Bø, afdeling Pathologie, VUmc (tot 1 sep dagen per week, daarna 2,5 dag per week) Dr. Elga de Vries, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc Dr. Tineke Hooper-Van Veen, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc Dr. Mario Vogt, afdeling Immunologische en Infectieziekten, TNO Kwaliteit van Leven (tot 1 jun. 2005), afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc (vanaf 1 jun. 2005) Drs. Jolijn Kragt, afdeling Neurologie, VUmc Dr. Charlotte Teunissen, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc (tot 1 apr. 2005) Drs. Rob Veldman, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc (1 apr. - 1 okt. 2005) Drs. Elly Vereyken, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc (vanaf 1 dec. 2005) Ir. Ronald van Schijndel, afdeling Radiologie VUmc (2,5 dag per week) Drs. Peter Poppe, afdeling Radiologie, VUmc (tot 1 jan. 2005; 1 dag per week) Drs. Bastiaan Moraal, afdeling Radiologie, VUmc (vanaf 1 jan. 2005; 3 dagen per week) Dr. Inge Huitinga, Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (2,5 dag per week) Onderzoekers programmasubsidie c MS (vanaf 1 okt. 2006): Drs. Ruben van Doorn, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc Dr. Jeroen Geurts, afdeling Radiologie, VUmc (2,5 dag per week) Dr. Jack van Horssen, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc (2,5 dag per week) Drs. Femke van der Linden, afdeling Neurologie Drs. Elly Vereyken, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc Dr. Hugo Vrenken, afdeling Radiologie, VUmc (2,5 dag per week) Instituten: VU medisch centrum, Amsterdam TNO Kwaliteit van Leven, Leiden (tot 1 jun. 2005) Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (alleen programma b MS) Startdatum: oktober Het MS Centrum Amsterdam is ontstaan uit een fusie van het MS-MRI Centrum, dat sinds mei 1995 wordt ondersteund door de Stichting MS Research, en het MS Centrum voor Onderzoek en Zorg, dat sinds oktober 1998 wordt ondersteund door de Stichting MS Research. Van oktober 2002 tot oktober 2006 heeft het centrum een programmasubsidie van de Stichting MS Research ontvangen (02-358b). Vanaf oktober 2006 ontvangt het centrum een nieuwe programmasubsidie van de Stichting MS Research (05-358c MS). Subsidie: tot 1 okt. 2006: ,- voor 4 jaar vanaf 1 okt. 2006: ,- voor 2 jaar, met uitzicht op jaarlijkse verlenging tot 1 oktober ErasMS, Rotterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek ( MS) Doel van het centrum De eerste periode van 4 jaar zit er op. In juli 2002 ging het Rotterdamse centrum ErasMS van start. Een polikliniek met twee MS-verpleegkundigen en enkele artsen zijn aan de slag gegaan om de zorg voor patiënten te verbeteren. Belangrijk hierbij is de ondersteuning van een revalidatieteam. Speciale aandacht gaat uit naar families waarin meerdere mensen MS hebben, naar zwangerschap bij MS en naar (agressieve) varianten van MS. Op het gebied van onderzoek is er een team samengesteld van 14

15 wetenschappers en artsen die zich ten taak hebben gesteld de snelle biotechnologische ontwikkelingen en mogelijkheden te vertalen naar de wereld van de patiënt. In toenemende mate fungeert ErasMS als kennis- en expertisecentrum voor MS, zowel op regionaal als op (inter)nationaal niveau. In Nederland werd veel informatie verleend aan MS-patiëntenverenigingen en aan de media. Met diverse mensen uit de media werd meegewerkt ten aanzien van vragen uit het publiek over allerlei aspecten rond MS, met name verschillende nieuwe mogelijkheden tot behandeling in het reguliere en ook alternatieve circuit. De programmasubsidie van de Stichting MS Research ondersteunt meerdere onderzoeksprojecten. Meer specifiek ondersteunt de programmasubsidie een zestal onderzoekers binnen het centrum. MS bij kinderen In het afgelopen jaar werd een landelijke werkgroep geformeerd voor retrospectief en prospectief onderzoek naar MS en aanverwante vormen van ontstekingen in hoofd en ruggenmerg bij kinderen. Bij retrospectief (of terugkijkend) onderzoek wordt gebruik gemaakt van in het verleden verzamelde patiëntengegevens. Bij prospectief onderzoek wordt eerst een vraag geformuleerd en vervolgens worden patiënten gedurende langere tijd gevolgd om de vraag te beantwoorden. Het onderzoek wordt gecoördineerd vanuit ErasMS, in nauwe samenwerking met de landelijke kinderneurologen. Ook op Europees niveau is er inmiddels hard gewerkt aan een samenwerkingsverband op het gebied van MS bij kinderen. De eerste informatiedag over en voor kinderen met MS en hun familie vond plaats in mei 2006 in Diergaarde Blijdorp. Vanwege het grote succes zal deze dag dit jaar opnieuw worden gehouden op 14 april Achtergrond van het centrum De initiatiefnemers van het MS-centrum hebben Rotterdam uitgekozen vanwege de grote kennis die hier aanwezig is op gebied van het immuunsysteem, erfelijkheid en virussen. Het MS-onderzoek is grotendeels ingebed in de Rotterdamse onderzoeksscholen NIHES (epidemiologie, de leer van de verspreiding van ziekten) en Molecular Medicine (biomedisch translationeel onderzoek, onderzoek gericht op toepassing van in het laboratorium verkregen onderzoeksresultaten in de gezondheidszorg). In januari 2005 ging de eerste Nederlandse cursus MS voor biomedische onderzoekers van start (georganiseerd door Molecular Medicine samen met ErasMS, met bezoekers vanuit heel Europa) en in 2006 volgde een speciaal symposium voor onderzoekers die geïnteresseerd zijn in de relatie tussen ontsteking en afbraak van zenuwweefsel. Hierin namen wetenschappers deel uit diverse Europese landen. Voorts participeert het MS-centrum uiteraard in klinische studies naar nieuwe behandelingsvormen die ziekteprocessen bij MS moeten afremmen. Resultaten: 1.Erfelijkheid Er is hard gewerkt aan een Nederlandse gegevensbank waarin informatie is opgeslagen van families waarin meerdere mensen MS hebben. Er blijken in Nederland families te zijn waar wel 7 mensen MS hebben! Aan leden uit deze families wordt gevraagd om toestemming tot opslag van hun bloed voor toekomstig genetisch onderzoek. Zowel mensen met MS worden hierom gevraagd, als ook hun gezonde familieleden. Momenteel hebben we de gegevens van zo n 200 Nederlandse families. Daarnaast is er erfelijk materiaal opgeslagen van ongeveer 200 mensen met MS, die geen familielid kennen met deze ziekte. Al dit materiaal zal worden aangewend om te kijken welke genen gekoppeld zijn aan MS of aan bepaalde vormen van deze ziekte. Er wordt onder andere gekeken naar genen die een rol spelen bij de aanmaak van bepaalde groeifactoren, die de hersenen beschermen tegen schade door ontsteking. Een studie werd afgerond, in samenwerking met het VU medisch centrum, waarin de rol van erfelijke aspecten rond de vitamine-d-receptor werd onderzocht (zie paragraaf 6.2.2). De analisten, Els Halbmeijer-van de Plas en haar opvolgsters Jane Berkel en Debbie Lont, die een belangrijke rol spelen bij het onderzoek naar families waarin meerdere mensen aan MS lijden, zijn aangesteld met de programmasubsidie van de Stichting MS Research. Het team van de afdeling neurologie van het ErasMS. Van links naar rechts: de MS-verpleegkundigen Josje Hilgers en Laura Daeter en de artsen Tjeerd Mondria, Rogier Hintzen, Rinze Neuteboom, Désirée Zemel en Ilse Hoppenbrouwers. Een bijzonder deelproject betreft het onderzoek naar de erfelijke invloed op MS in een genetisch geïsoleerd gebied. Na uitgebreid genealogisch onderzoek werd een stamboom gemaakt van nu 26 mensen met MS die, zonder dat ze het wisten, familie van elkaar blijken te zijn (terugvoerend tot ongeveer 1680). Het erfelijk materiaal van deze mensen is van grote waarde voor onderzoek naar genen die een rol spelen in het ontstaan van MS. Het stamboomonderzoek is gesubsidieerd door een projectsubsidie van de Stichting MS Research (zie paragraaf van het Wetenschapskatern en paragraaf van het Wetenschapskatern ). Met behulp van extra subsidie werd afgelopen jaar gestart met een complexe analyse die gebruik maakt van microarrays ( chips ) waarbij het mogelijk is per patiënt in één test genvarianten te analyseren (zie paragraaf 6.3.1). 15

16 2. Ziekteactiviteit (bijv. opflakkeringen of exacerbaties) Onderzoekers van het ErasMS toonden ook aan dat zowel bij mensen met MS als bij proefdiermodellen met name bacteriën de ziekteactiviteit beïnvloeden. Bij mensen met MS blijkt de bacterie Chlamydia Pneumoniae af en toe de kop op te steken. Dat konden de onderzoekers meten in het bloed. Dit opnieuw actief worden van bacteriën gebeurt zonder dat de patiënt het zelf merkt. En als dit gebeurt, blijkt de patiënt een grotere kans te hebben op een opflakkering van MS. Van de groep virussen met een verdachte rol bij MS, bleek tegen de verwachting in het EBV-(Pfeiffer)- virus geen rol te spelen in het ontstaan van opflakkeringen bij patiënten. Toch werden in het onderzoek verdacht vaak hoge concentraties antistoffen tegen dit virus gevonden, iets dat ook elders in de wereld werd geobserveerd. Het is nog altijd goed mogelijk dat het EBV-virus een van de puzzelstukjes is, die kunnen leiden tot het ziektebeeld MS. Dr. Jon Laman en zijn medewerkers ontdekten welke component van bacteriën de ontstekingsreactie op gang brengt, die in proefdieren een vorm van MS teweegbrengt. Deze zogenaamde peptidoglycanen maken deel uit van de celwand van bepaalde bacteriën en worden teruggevonden in eetcellen (macrofagen) in de hersenen van overleden MS-patiënten die verkregen werden van de Nederlandse Hersenbank. Dit onderzoek spitst zich nu toe op de vraag welke moleculen in het lichaam en in de hersenen een essentiële rol spelen bij deze processen. Inzicht hierin kan belangrijke informatie opleveren voor toekomstige therapieontwikkeling. De Stichting MS Research heeft aanvankelijk een eenjarige subsidie toegekend voor dit onderzoek (zie paragraaf van het Wetenschapskatern ). Inmiddels heeft de Stichting een vierjarige vervolgsubsidie toegekend, waar binnenkort een aio op zal starten. Het Erasmus MC in Rotterdam. Dr. Leonie Boven heeft een nieuwe functie van macrofagen in de hersenen van MS-patiënten ontdekt. Nadat deze witte bloedcellen myeline uit beschadigde gebieden hebben opgenomen, blijken ze allerlei stoffen aan te gaan maken die leiden tot remmen van ontsteking en wellicht zelfs tot reparatie. Ook zijn er nu aanwijzingen dat deze cellen de auto-immuunrespons kunnen beïnvloeden. Dit zou een belangrijk natuurlijk afremmingsmechanisme kunnen betekenen van een uit de hand gelopen ontstekingsproces, zoals we dat zien bij MS. Bij dit onderzoek spelen de op de programmasubsidie werkzame dr. Leonie Boven en Marjan van Meurs een belangrijke rol. Een andere factor van invloed op de activiteit van MS betreffen de hormonale en immunologische mechanismen die het ontstekingsproces tijdens de zwangerschap afremmen. In het kader van een onderzoek hiernaar zien we op onze polikliniek regelmatig een groep vrouwen met MS en een kinderwens. Ook wordt bij hen op verschillende tijdstippen wat bloed afgenomen. Er is nog veel plaats voor vrouwen die aan dit belangrijke onderzoek zouden willen meedoen. Informatie over aanmelding vindt u onder andere op de website van de Stichting MS Research. Het zwangerschapsproject wordt gesubsidieerd door een subsidie van de Stichting MS Research en wordt beschreven in paragraaf Chroniciteit en progressie Een grote puzzel is nog altijd waarom MS eigenlijk nooit meer uit het lichaam wegtrekt: de chroniciteit. Onderzoekers van het ErasMS denken dat daar een belangrijke rol is weggelegd voor de lymfeklieren in de hals. Zij toonden aan dat in deze lymfeklieren bij MS en bij proefdiermodellen grote hoeveelheden myeline zitten. Er is nu ook aangetoond dat er ook moleculen uit zenuwvezels zelf vanuit de hersenen in de lymfeklieren terechtkomen. De aanwezigheid van deze hersenspecifieke producten in de lymfeklieren betekent dat er, buiten de hersenen om, wellicht een continue beïnvloeding van het autoimmuunontstekingsproces is. Opvallend is dat cellen in de lymfeklieren waarin stukjes zenuwvezel verwerkt worden, heel sterk ontsteking bevorderen, terwijl cellen met alleen stukjes myeline ontsteking lijken af te remmen. Dit onderzoek wordt gefinancierd door twee projectsubsidies van de Stichting MS Research (zie paragrafen en 10.2). De laatste jaren zijn er steeds meer aanwijzingen dat voortgaande achteruitgang (progressie) 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. Het zijn vooral de op de programmasubsidie werkzame postdoc dr. Sandra Amor (opvolgster van dr. Hessel Smits) en analist Anwar Jagessar (opvolger van Boudewijn Ouwerling) die zich hiermee bezighouden. Deze onderzoekers vonden recent in een proefdiermodel voor MS aanwijzingen voor het feit dat niet alleen het myeline in de witte stof wordt aangevallen maar ook dat er afweercellen actief zijn tegen eiwitten in de zenuwvezels zelf. Het onderzoek wordt mede gefinancierd door een projectsubsidie van de Stichting MS Research (zie paragraaf 10.2). 16

17 4. Klinische varianten van MS Drs. Marcel Stoop is een jonge biomedisch onderzoeker die zijn carrièrepad begint op het gebied van een hypermoderne techniek die het mogelijk maakt in één keer het scala aan eiwitten op te sporen dat in een bepaalde vloeistof zit (proteomics). Doel van dit onderzoek is het opsporen van eiwitten die kunnen worden gebruikt voor de diagnose of voor voorspelling van het verloop van de ziekte (biomarkers) en die ook meer informatie geven over de biologische processen die een rol spelen bij MS. Het afgelopen jaar analyseerde hij monsters hersenvocht van patiënten met MS en vergeleek dit met controlepersonen met andere neurologische aandoeningen. Ook vergeleek hij zijn bevindingen met controlepersonen die een vorm van ontsteking hadden in het centrale zenuwstelsel (maar geen MS). Met behulp van een zeer complexe statistiek die zelf werd ontwikkeld in Rotterdam, werd vastgesteld dat de eiwitprofielen van mensen met MS verschillen van die van controlepersonen. Opvallend was dat hij deze afwijkende profielen ook al vond in mensen die pas een eerste verschijnsel hadden gehad van mogelijke MS (bijvoorbeeld oogzenuwontsteking). Afgelopen jaar nam zijn onderzoek een grote sprong voorwaarts, toen hij diverse eiwitten kon identificeren die bij MS verhoogd voorkwamen. Drs. Marcel Stoop is werkzaam op de programmasubsidie aan het ErasMS. 5. Nieuwe onderzoekslijnen: zenuwvezelverlies in de ogen en MS in kinderen In de kliniek zijn er in 2005 ook nieuwe onderzoekslijnen opgestart. De eerste betreft de samenwerking met het Rotterdamse Oogziekenhuis waarbij met behulp van een nieuw apparaat direct op het netvlies de zenuwvezellaag gemeten kan worden (laserpolarimetrie). Deze techniek is volstrekt niet belastend voor patiënten en kan snel worden uitgevoerd. We zullen de hypothese testen dat de dikte van de zenuwvezellaag bij mensen met MS verband houdt met de mate van zenuwvezelverlies in hersenen en ruggenmerg, in andere woorden, met de mate van invaliditeit. Als dit het geval is, zal het een veelbelovende simpele manier zijn om in de toekomst het verloop van MS te volgen en om effecten van therapie te meten. Voorts werd in samenwerking met de kinderneurologen in Erasmus MS-Sophia een studie opgezet naar kinderen die de laatste jaren de kliniek bezochten met een vorm van MS of ADEM (acute demyeliniserende encefalomyelitis). ADEM is een ziekte die vooral bij jonge patiënten voorkomt. De ziekte heeft andere symptomen en een ander ziektemechanisme dan MS en blijft meestal beperkt tot een aanval. ADEM kan echter overeenkomsten vertonen met een eerste aanval van MS. Bij kinderen lijkt er nog vaker dan bij mensen een verband te zijn met bepaalde infecties. Het doel van deze lijn is de betreffende infecties te karakteriseren en ook te zien of bepaalde erfelijke factoren de kans op MS en/of ADEM bij kinderen vergroten. Deze onderzoekslijn werd gestroomlijnd tot een landelijk onderzoek en toestemming werd verkregen van de ethische commissie om de gegevens van alle kinderen in Nederland in te voeren in een database en (anoniem) te analyseren. Tegelijkertijd worden de bevindingen ingepast in een veel groter Europees onderzoek (gecoördineerd vanuit Parijs). Onderzoekers: Els Halbmeijer-van de Plas, analist, afdeling epidemiologie en biostatistiek (tot 1 jul. 2004) Jane Berkel, analist, afdeling epidemiologie en biostatistiek (van 1 jul tot 1 feb. 2006) Debbie Lont, analist, afdeling epidemiologie en biostatistiek (vanaf 1 feb. 2006) Dr. Leonie Boven, senior onderzoeker, afdeling immunologie Marjan van Meurs, analist, afdeling immunologie (2,5 dag per week) Dr. Hessel Smits, postdoc, afdeling immunobiologie (tot 1 apr. 2004) Dr. Sandra Amor, postdoc, afdeling immunobiologie (vanaf 1 apr. 2004; 2,5 dag per week) Boudewijn Ouwerling, analist, afdeling immunobiologie (tot 1 nov. 2003; 2,5 dag per week) Anwar Jagessar, analist, afdeling immunobiologie (1 jan tot 1 okt. 2005; 3,5 tot 4 dagen per week) Drs. Marcel Stoop, aio, afdeling neurologie (vanaf 15 sep. 2004) Het afnemen van hersenvloeistof door middel van een zogenaamde ruggenprik of lumbaalpunctie. (bron: Universitair Medisch Centrum Utrecht) Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Startdatum van het centrum: juli In 2006 is een verlenging van de programmasubsidie toegekend. Deze subsidie ( ,- per jaar, met uitzicht op een totale looptijd van 4 jaar) zal worden gebruikt voor een geheel vernieuwd programma. Het nieuwe programma zal in 2007 starten. Subsidie: ,- voor 4 jaar (juli 2002 tot juli 2006) 17

18 4. De Hersenbank voor MS 4.1 Inleiding Onderzoek naar 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 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 hen 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. 4.2 Nederlandse Hersenbank voor multiple sclerose ( MS) Doel: De MS-Hersenbank is onderdeel van de Nederlandse Hersenbank en sinds 1990 actief. Het doel van de MS-Hersenbank is het voorzien van de nationale en internationale onderzoeksgemeenschap van uitmuntend gedocumenteerd weefsel van hersenen, ruggenmerg en hersenvloeistof van MS-patiënten en controles om hoogwaardig onderzoek naar MS in menselijk materiaal mogelijk te maken. Achtergrond: De MS-Hersenbank heeft drie unieke kenmerken: Hersenen verkregen door obductie verricht door de Nederlandse Hersenbank. 1 De Nederlandse Hersenbank heeft een nationaal donorprogramma opgezet dat bestaat uit 1883 geregistreerde donoren, daarvan 374 met MS en 1115 controles. Alle donoren en hun naaste familie worden verzocht een toestemmingsformulier te tekenen wanneer zij zich opgeven als donor. Sinds haar oprichting heeft de Nederlandse Hersenbank 2888 obducties verricht, waarvan materiaal van 159 mensen met MS en 1043 controles ter beschikking is gesteld aan 96 MSonderzoeksprojecten. Van beide groepen personen zijn veel meer donoren nodig om aan de onderzoeksvragen te kunnen voldoen. 2 Het weefsel voor onderzoek wordt verkregen door middel van snelle obducties met een zeer korte tijd na het overlijden, variërend van twee tot acht uur. 3 Hersenweefsel wordt op een zorgvuldig uitgezochte en vastgelegde wijze voor onderzoekers uitgenomen, zodat zij precies die gebieden krijgen die zij nodig hebben voor hun onderzoek. Ook de bewerking van het weefsel is aangepast aan de wensen van de onderzoekers zodat het materiaal geschikt is voor hun onderzoek, zoals speciale fixaties, of medium voor celkweek e.d. Bovendien worden veranderingen in de hersenen van mensen met MS uitgenomen aan de hand van MRI-scans, die na de dood van de hersenen worden gemaakt. Bereikte resultaten: Door de korte tijd tussen overlijden en obductie is het hersenmateriaal van de NHB van hoge kwaliteit, een voorwaarde voor recente technieken die veranderingen in eiwit- en genexpressie in MS blootleggen. Het gebruik van MRI-gestuurde protocollen (in samenwerking met de afdeling Radiologie van het VU medisch centrum, Amsterdam) gaf de mogelijkheid om actieve beginnende MS-ontstekingen uit te nemen die met het blote oog niet zichtbaar zijn. Beginnende actieve MS-ontstekingen leveren kennis op over de processen die een rol spelen in het ontstaan van de ontstekingen. Dit is heel belangrijk voor de ontwikkeling van medicijnen die helpen om MS-ontstekingen te voorkomen. De vraag naar deze actieve MS-ontstekingen vanuit de onderzoekswereld is groot. Door de hoge kwaliteit van het weefsel en de MRI-geleide weefseluitname zijn veranderingen in de hersenen van MS-patiënten blootgelegd die tot voor kort niet bekend waren, zoals een substantieel verlies van zenuwvezels naast de afbraak van myeline. Vergelijking van MRI-scans met microscopische beelden ondersteunt de interpretatie van MRIscans van levende patiënten. Doordat de MS-Hersenbank een groeiend aantal MS-obducties heeft kunnen uitvoeren, kan nu ook naar de verschillende (sub-)vormen van MS worden gezocht. Een subvorm wordt pas herkenbaar wanneer vele verschillende MS-patiënten met elkaar vergeleken worden. 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. De NHB zet haar pogingen voort om goed gedocumenteerd weefsel voor onderzoek beschikbaar te maken, in de hoop dat er nieuwe, effectievere therapieën gevonden worden voor MS. 18

19 Deelnemers: Dr. Inge Huitinga, hoofd Hersenbank. projectbegeleider (0,5 dag per week) Prof. dr. Wouter Kamphorst, neuropatholoog (0,5 dag per week; tot 1 apr. 2006) Prof. dr. Annemieke Rozemuller, neuropatholoog (0,5 dag per week; vanaf 1 mei 2006) Michiel Kooreman, coördinator analisten (2,5 dagdeel per week) Afra van den Berg, analist (1,5 dagdeel per week) José Wouda, analist (1,5 dagdeel per week; tot 1 apr. 2006) Paul Evers, analist (1,5 dagdeel per week; vanaf 1 jun. 2006) Marleen Rademaker, management assistent (0,5 dag per week) Eva Fritschy, secretaresse (0,5 dag per week) Instituut: De Nederlandse Hersenbank is onderdeel van het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen in Amsterdam. Startdatum: januari De subsidie is per 1 januari 2006 met 4 jaar verlengd. Subsidie: , - voor 4 jaar. 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 bij 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 bij 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 bij 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 IVonderzoek 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 paragraaf 5.2 wordt een onderzoek beschreven naar de mogelijkheid om een bestaande behandeling voor chronische blaasproblemen te gebruiken voor mensen met MS. De onderzoekers vonden als belangrijkste probleem, dat het effect van de behandeling kan verminderen indien een schub (een opflakkering van de ziekte) is opgetreden. Paragraaf 5.3 beschrijft een recent gestart onderzoek naar de effectiviteit van een multidisciplinaire behandeling van vermoeidheid bij mensen met MS. De eerste metingen in dit onderzoek geven aan, dat er geen direct verband is tussen de lichamelijke activiteit van mensen met MS en de door hen ervaren vermoeidheid. Uit laboratoriumonderzoek kunnen soms resultaten voortvloeien die mogelijk leiden tot verbetering van of verbeterd gebruik van bestaande therapieën. Twee voorbeelden van dergelijk onderzoek zijn beschreven in paragraaf 5.4. Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen te Amsterdam. 19

20 5.2 Onderzoek naar elektrische stimulering van bij het heiligbeen gelegen zenuwen voor behandeling van blaasproblemen bij MS-patiënten ( MS her) Doel van het onderzoek: Bepalen van de waarde van elektrische stimulatie van bij het heiligbeen gelegen zenuwen (sacrale zenuwstimulatie) bij MS-patiënten met een overactieve blaas en het identificeren van voorspellende factoren voor succes. Het Universitair Medisch Centrum St. Radboud in Nijmegen. Achtergrond van het onderzoek: Problemen met plassen komen veelvuldig voor bij MS-patiënten en hebben een enorme invloed op de kwaliteit van leven. De meest voorkomende klachten zijn het overmatig optreden van aandrang om te plassen en het veelvuldig moeten plassen (urgency/frequency) en het niet kunnen ophouden van de plas ten gevolge van een overmatige aandrang (urge incontinentie). Een groot deel van de patiënten is niet geholpen met niet-operatieve therapie, zoals fysiotherapie en/of medicatie. Voor deze groep is ingrijpende, onomkeerbare chirurgie soms de enige optie. Hierbij kan onder andere gedacht worden aan het aanleggen van een kunstmatige uitgang, een stoma. Beïnvloeding van zenuwen middels sacrale zenuwstimulatie is een minimaal ingrijpende, chirurgische procedure, welke volledig omkeerbaar is. In het verleden is reeds door diverse onderzoekers aangetoond dat sacrale zenuwstimulatie een effectieve en veilige therapie is bij patiënten met urge incontinentie of urgency/frequency-klachten en bij patiënten die hun blaas niet volledig kunnen legen (urineretentie). Hierdoor heeft het een plaats verworven in de behandeling van plasproblemen, die ligt tussen de niet-operatieve en de ingrijpende chirurgische mogelijkheden. Gezien de plasproblemen waarmee MS-patiënten te maken krijgen en de weinig ingrijpende aard van de ingreep is sacrale zenuwstimulatie een therapie die bij uitstek geschikt zou zijn voor MS-patiënten. Tot op heden zijn er echter maar twee kleine studies verricht die de effectiviteit van sacrale zenuwstimulatie bij MS-patiënten hebben bestudeerd. Chartier-Kastler en Bosch toonden bij vijf MS-patiënten de effectiviteit en haalbaarheid van deze therapie. Gezien de kleine groep patiënten is het op basis van deze studies onmogelijk om uit te maken welke patiënten baat zullen hebben bij deze therapie en in welke mate het effect zal optreden. In deze studie wordt de effectiviteit van sacrale zenuwstimulatie op plasproblemen bij MS-patiënten onderzocht. De effecten op de kwaliteit van leven worden geregistreerd. Bereikte resultaten: De studie richt zich op patiënten met plasproblemen, die niet of onvoldoende met medicatie verholpen kunnen worden. Om het mogelijke effect van de stimulering vooraf te checken, wordt in eerste instantie een teststimulatie uitgevoerd. Bij deze teststimulatie worden de zenuwen bij het heiligbeen gestimuleerd met behulp van een apparaatje, dat zich dan nog buiten het lichaam bevindt. Indien deze teststimulatie gunstige resultaten oplevert, wordt dit apparaatje bij de permanente therapie in het lichaam ingebouwd (geïmplanteerd) en het effect tijdens het dagelijkse leven onderzocht. Tijdens de studie is het moeizaam gebleken voldoende patiënten te selecteren die aan alle critera van de studie voldeden. Met name door de wisselende aard van de plasklachten en het voortschrijdende stadium van de MS kwamen (op het eerste gezicht geschikte) patiënten niet in aanmerking voor deelname. Daarnaast waren er minder patiënten dan verwacht, die na de teststimulatie in aanmerking kwamen voor implantatie van de definitieve stimulator. Echter die patiënten, die na een positieve teststimulatie de permanente stimulator geïmplanteerd kregen, hebben daar in het dagelijks leven veel baat bij. Klachten van aandrang en incontinentie verminderen en kwaliteit van leven neemt toe. Wel is het zo dat het effect kan verminderen indien een schub (een opflakkering van de ziekte) is opgetreden. De patiënten met een implantaat worden een jaar lang gevolgd, zodat ook de effecten op wat langere termijn kunnen worden meegenomen. Dit betekent dat in februari 2007 de resultaten verwerkt kunnen worden. Onderzoeker: Drs. Farida van Rey, arts-onderzoeker Begeleiders: Prof. dr. Frans Debruyne, uroloog Dr. John Heesakkers, uroloog Dr. Sjef Jongen, neuroloog Instituut: UMC St. Radboud, Nijmegen en het MS Centrum Nijmegen Looptijd van het onderzoek: 1 feb feb Subsidie: ,- voor 4 jaar 20

21 5.3 Onderzoek naar de effectiviteit van multidisciplinaire behandeling van vermoeidheid bij patiënten met multiple sclerose ( MS) Doel van het onderzoek: Het doel van deze studie is het vaststellen van de effectiviteit van multidisciplinaire behandeling van chronische vermoeidheid bij mensen met MS in vergelijking met consultatie door een MSverpleegkundige. Achtergrond van het onderzoek: Vermoeidheid is een veelvoorkomende klacht bij mensen met MS. Tussen de 76 en 92% van de patiënten heeft last van vermoeidheid, terwijl het door 55 tot 75% van de patiënten wordt ervaren als één van de klachten, die tot de meeste beperkingen leidt. De oorzaak van deze vermoeidheid wordt niet goed begrepen. Hoewel verondersteld wordt dat vermoeidheid voornamelijk wordt veroorzaakt door de ziekte MS, kan het ook beïnvloed worden door bijkomende factoren, zoals lichamelijke (bijvoorbeeld verminderde conditie), psychische (bijvoorbeeld stress, depressie) en persoonlijke factoren (bijvoorbeeld carrière, familie). Vooralsnog is er geen relatie vastgesteld tussen vermoeidheid en de mate van handicaps of de ernst van afwijkingen op de MRI. Een eenvoudige behandeling van MS-gerelateerde vermoeidheid bestaat niet. De behandelingen met medicijnen zoals amantadine zijn niet bevredigend. Onderzoek geeft aan dat slechts een klein percentage van de patiënten reageert op behandeling van vermoeidheid met medicijnen. Behandelingen zonder medicijnen, zoals lichaamsbeweging en strategieën om zo goed mogelijk met de beschikbare energie om te gaan lijken effectief, maar moeten nog worden onderzocht in goed opgezette en gecontroleerde studies. Effecten van psychotherapeutische behandelingen op specifieke vermoeidheid bij MS zijn niet onderzocht. Het effect van cognitieve gedragstherapie (waarbij het veranderen van gedachten, gevoelens en gedrag centraal staat) laat positieve resultaten zien bij behandeling van het chronisch vermoeidheidssyndroom (ME). De vele factoren die kunnen bijdragen aan vermoeidheid in ogenschouw nemend lijkt het voor de hand te liggen om patiënten multidisciplinair (door behandelaars met verschillende specialismen) en op maat te behandelen. Tot nu toe is er geen onderzoek uitgevoerd naar de effecten van een multidisciplinair behandelprogramma voor vermoeidheid bij MS. In de studie zal het effect van de multidisciplinaire behandeling worden vergeleken met een controlebehandeling, consultatie door een MS-verpleegkundige. In het kader van dit onderzoek wordt bij een patiënt eerst bepaald welke factoren van invloed zijn op zijn/haar vermoeidheid. De multidisciplinaire behandeling bestaat uit therapie, die gegeven wordt door behandelaars uit één of meer disciplines, afhankelijk van de gevonden factoren. De controlebehandeling bestaat uit consultatie door een MS-verpleegkundige volgens de internationale richtlijnen zoals weergegeven in de Nursing Intervention Classification (NIC). De richtlijnen beschrijven onder andere adviezen ten aanzien van energiebehoud, tijdsplanning, lichaamsoefeningen, voeding en slaap. Mensen met MS die willen deelnemen aan de studie kunnen contact opnemen met Marc Rietberg, telefoonnummer Het team van het vermoeidheidsonderzoek. Van links naar rechts: de neurologe Brechtje Jelles, de projectcoördinator Gert Kwakkel, de ergotherapeute Isaline Eyssen en de fysiotherapeut Marc Rietberg. Bereikte resultaten: Het onderzoek is in september 2005 gestart na toestemming van de Medisch Ethische Commissie, die beoordeeld of studies met mensen ethisch verantwoord zijn. Inmiddels zijn 28 mensen met MS opgenomen in het onderzoek. Het streven is naar deelname van minimaal 50 mensen met MS. Van de 28 mensen hebben inmiddels 10 patiënten het onderzoek helemaal doorlopen. Als voorwaarde voor het lopende onderzoek is in het afgelopen jaar een studie uitgevoerd naar de relatie tussen gemeten lichamelijke activiteit van patiënten met MS en ervaren vermoeidheid. In dit onderzoek zijn 30 gezonde personen en 50 mensen met MS onderzocht. Lichamelijke activiteit werd gemeten met een activiteitenmonitor, die gedurende 24 uur door de proefpersoon werd gedragen. Vervolgens werd de hoeveelheid gemeten lichamelijke activiteit (zoals liggen, zitten, lopen, opstaan, fietsen) vergeleken met de ervaren vermoeidheid op die dag. Voor dit onderzoek werd gebruik gemaakt van 3 verschillende vermoeidheidsvragenlijsten. Tevens werd in dit onderzoek nagegaan hoe consistent het meten van lichamelijke activiteit met de activiteitenmonitor was en hoe betrouwbaar de verschillende vragenlijsten zijn. Inmiddels zijn de metingen en analyses afgerond. Er bleek geen direct verband te zijn tussen de gemeten lichamelijke activiteit en de ervaren vermoeidheid. Het lijkt er dus op dat mensen ondanks hun MS-moeheid toch veel dingen blijven doen. Mogelijk is dit ook een kwestie van moeten: ook in het dagelijks bestaan zijn veel activiteiten nodig. Het genoemde activiteitenonderzoek zal moeten resulteren in drie wetenschappelijke publicaties waarbij naast de geschiktheid voor het meten van moeheid en de betrouwbaarheid van drie onderzochte vermoeidheidsvragenlijsten, ook de relatie tussen vermoeidheid en gemeten lichamelijke activiteit wordt beschreven. 21

22 Onderzoeker: Drs. Marc Rietberg, fysiotherapeut/bewegingswetenschapper en onafhankelijk dataverzamelaar (1 dag per week) Overige leden van de projectgroep: Dr. Gert Kwakkel, senior onderzoeker afdeling revalidatiegeneeskunde, projectcoördinator Drs. Isaline Eyssen, ergotherapeut / onderzoeker Dr. Brechtje Jelles, neuroloog / onderzoeker Supportgroep: Kim Bakker-Latour, verpleegkundige Dr. Emma Collete, medisch psycholoog Evan Egmond-van Zanten, verpleegkundig hoofd polikliniek Drs. Vincent de Groot, revalidatiearts Ruud Hoogakker, medisch maatschappelijk werker Drs. Hans Kaufman, diensthoofd medisch maatschappelijk werk Rob van Klaveren, sectiehoofd fysiotherapie en ergotherapie Prof. dr. Guus Lankhorst, revalidatiearts Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 5 sep sep Subsidie: ,- voor 4 jaar 5.4 Onderzoek naar verbetering van bestaande therapieën De huidige therapieën voor MS hebben gemeen dat ze bij een deel van de voor de therapie in aanmerking komende patiënten goed werken, maar voor een ander deel van de patiënten geen of weinig effect hebben. Op dit moment kan alleen achteraf vastgesteld worden of een therapie bij een bepaalde patiënt al dan niet effect heeft. Uiteraard zou het de behandeling ten goede komen indien dit vooraf vastgesteld zou kunnen worden. In dat geval kan voor patiënten die niet zullen reageren direct een andere therapie gezocht worden. Uit twee onderzoeksprojecten zijn resultaten voortgevloeid die mogelijk in de toekomst kunnen leiden tot een test waarmee de gevoeligheid van een patiënt voor een bepaalde therapie vooraf bepaald kan worden. Het betreft de onderzoeksprojecten beschreven in paragraaf en paragraaf In paragraaf gaat het om een mogelijk te ontwikkelen test voor de gevoeligheid voor het middel methylprednisolon (merknaam Solumedrol ), dat bij MS wordt gebruikt om opflakkeringen van de ziekte te onderdrukken. Het middel wordt bij ernstige opflakkeringen gegeven om de duur en ernst van de opflakkering te verminderen. In paragraaf 11.5 gaat het om een mogelijk te ontwikkelen test voor de gevoeligheid voor interferonbèta (merknamen: Avonex, Betaferon en Rebif ). Interferonbèta is sinds 1995 beschikbaar als therapie die het aantal opflakkeringen van de ziekte kan verminderen. De therapie wordt door veel mensen met MS gebruikt. 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. 22

23 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 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, beschreven in het Wetenschapskatern , heeft laten zien dat infecties de kans op opflakkeringen van MS verhogen. Sommige algemeen voorkomende virussen kunnen hersencellen besmetten. In het Wetenschapskatern wordt onderzoek beschreven naar de invloed van dergelijke infecties op de hersencellen. In tegenstelling tot wat verwacht werd, bleek infectie met het virus HHV-6 geen stimulerend effect te hebben op ontstekingen. De infectie lijkt juist bij te dragen aan het natuurlijke mechanisme in de hersenen om ontstekingen zoveel mogelijk te dempen. In paragraaf wordt onderzoek beschreven naar een stof afkomstig van bacteriën, die mogelijk MS-ontstekingen kan bevorderen. De onderzoekers vonden dat een bestanddeel van de celwand van een bacterie inderdaad een ontstekingsbevorderende werking kan hebben, maar alleen bij een ziekteverwekkende en niet bij een niet-ziekteverwekkende bacterie. Meer onderzoek naar een mogelijke rol van bacteriën en virussen bij MS wordt beschreven in paragraaf 3.3 van dit Wetenschapskatern. Zwangerschap heeft een duidelijke invloed op MS. Vooral tijdens 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 beschreven project wordt onderzocht welke veranderingen tijdens de zwangerschap verantwoordelijk zijn voor de invloed op MS. In dit project is gevonden, dat vooral de productie van eiwitten van het afweersysteem sterk beïnvloed wordt door zwangerschap. Verwerking van materiaal in het laboratorium. In paragraaf wordt een onderzoek beschreven naar een mogelijke invloed van vitamine D op MS. Op dit moment zijn er aanwijzingen dat een gebrek aan vitamine D een rol zou kunnen spelen bij MS. Een bewijs hiervoor dient echter nog geleverd te worden. In het in paragraaf beschreven onderzoek werden bij MS-patiënten gemiddeld geen lagere hoeveelheden van werkzame stoffen van vitamine D gevonden dan bij gezonde controlepersonen. Wel lijkt vitamine D een licht beschermend effect te hebben voor vrouwen. Myeline de beschermende laag om de zenuwvezels - is opgebouwd uit verschillende eiwitten en lipiden (vetachtige stoffen). Bij MS wordt deze myeline afgebroken. MS begint meestal tussen het 20e en 40e levensjaar. Bovendien wordt niet alle myeline afgebroken, maar beperkt de afbraak zich tot kleine gebieden. Een recent onderzoek, beschreven in het Wetenschapskatern , had tot doel om te zoeken naar een mogelijk verband tussen de samenstelling van de myeline en bovenstaande waarnemingen. Het onderzoek heeft uitgewezen, dat de samenstelling van myeline verschilt tussen gebieden van het centrale zenuwstelsel. Daarnaast bleek de samenstelling van myeline te veranderen bij het ouder worden en bij het optreden van ontstekingen. Muizen van verschillende leeftijden bleken een verschillende gevoeligheid hebben voor de MS-achtige ziekte EAE. In paragraaf 6.3 wordt onderzoek beschreven naar de betrokkenheid van erfelijke factoren (genen) bij MS. Een gen is een stukje erfelijk materiaal dat de informatie bevat voor het maken van een eiwit. In het in paragraaf beschreven onderzoek wordt gespeurd naar een gen voor multiple sclerose in een grote groep verwante personen. Bij eerder onderzoek binnen deze groep waaronder 48 mensen met MS is het gelukt de plaats in het erfelijk materiaal te vinden waar zich vermoedelijk een nieuw MS-gen bevindt. Het nieuwe onderzoek moet uitwijzen om welk gen het gaat. Het doel van het onderzoek in paragraaf was om na te gaan of erfelijke factoren, die de ziekte Vanishing white matter kunnen veroorzaken, een rol spelen bij het ontwikkelen van MS of bij temperatuurgevoeligheid van mensen met MS. Vanishing white matter (VWM) is een hersenziekte, waarbij de witte stof van de hersenen langzaam maar zeker verdwijnt. In het onderzoek werden geen aanwijzingen gevonden, dat deze erfelijke factoren een rol spelen bij de gevoeligheid voor het krijgen van MS of bij het bepalen van de temperatuurgevoeligheid van MS-patiënten. Bij het MS Centrum Amsterdam is onderzoek verricht naar erfelijke factoren die een rol spelen bij MS door dr. Tineke Hooper-van Veen (paragraaf 3.2). Bij het Rotterdams MS-centrum ErasMS wordt onderzoek gedaan naar erfelijke factoren binnen families waarin meerdere personen MS hebben (paragraaf 3.3). 23

24 6.2 Onderzoek naar mogelijke omgevings- en lichaamseigen factoren Het verband tussen neurologische verschijnselen en het afweersysteem tijdens de zwangerschap van MS-patiënten ( 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. Meer dan 30 vrouwen met MS worden gevolgd tijdens en na de zwangerschap. Tevens wordt er momenteel en controlegroep van gezonde zwangere vrouwen tijdens en na de zwangerschap gevolgd. Reageerbuis voor analyse van materiaal. Bereikte resultaten: Cellen kunnen hun eigenschappen en functies aanpassen door veranderingen in de activiteit van hun erfelijk materiaal (hun genen). Razendsnelle technische ontwikkelingen hebben het inmiddels mogelijk gemaakt om met 1 buisje bloed de activiteit van genen tegelijk te bekijken. Dit geschiedt met behulp van een zogenaamde RNA-microarray. Wij zijn met name geïnteresseerd in een bepaalde groep bloedcellen: de monocyten. Daarvoor zuiveren we deze groep cellen uit het bloed met een speciaal daarvoor ontworpen systeem, dat het mogelijk maakt met een magneet heel specifiek de gewenste cellen uit het bloed te trekken. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een speciale eigenschap van deze cellen, namelijk dat ze kleine deeltjes (zoals toegevoegde ijzerbevattende deeltjes) op kunnen eten. Afgelopen jaar werd gevonden dat met name genen, die verantwoordelijk zijn voor productie van eiwitten in het afweersysteem, sterk beïnvloed worden door de zwangerschap. Hier zitten een aantal genen bij die verondersteld worden een rol te spelen bij het ziekteproces in MS (bijvoorbeeld chemokines: eiwitten die het immuunsysteem beïnvloeden). Verder bleek de hoeveelheid van leptine in het bloed van zwangeren met MS af te nemen na de bevalling. Leptine is een eiwit dat het immuunsysteem op meerdere niveaus kan beïnvloeden. Het komende jaar zal naar de activiteit van andere groepen cellen van het immuunsysteem gekeken worden. Onderzoekers: Drs. Rinze Neuteboom, agiko Karin Assink, analist (vanaf 14 feb. 2005; 2,5 dag per week) Dick de Ridder, statisticus (vanaf 1 jun. 2005; 0,5 dag per week) Begeleiders: Dr. Rogier Hintzen, neuroloog / immunoloog Prof. dr. Jon Laman, immunoloog Dr. Christianne de Groot, gynaecoloog Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jul jul In deze periode zal Rinze Neuteboom 20 maanden besteden aan het onderzoek. De overige tijd zal worden gebruikt voor het begin van de opleiding tot neuroloog. Subsidie: ,- voor 4 jaar 24

25 6.2.2 Onderzoek naar de rol van vitamine D in MS ( MS) Doel van het onderzoek: In dit project werd onderzoek gedaan naar een mogelijke invloed van vitamine D op MS. Hierbij werden de volgende drie methoden gebruikt: Meten van het gehalte van werkzame stoffen van vitamine D bij MS-patiënten en gezonde controlepersonen en deze met elkaar vergelijken. Bekijken of er een seizoensvariatie (dus verschil tussen zomer en winter) bestaat in het gehalte van werkzame stoffen van vitamine D. Onderzoeken of er een relatie bestaat tussen multiple sclerose en erfelijke eigenschappen die iets te maken hebben met vitamine D. Achtergrond van het onderzoek: In Europa en in de Verenigde Staten krijgt 1 op de 1000 mensen multiple sclerose. In landen rond de evenaar daarentegen komt MS veel minder voor. Er bestaat dus een duidelijke geografische spreiding in het voorkomen van MS, waarbij MS minder vaak wordt gezien in landen waar de zon veel schijnt. Wellicht wordt deze spreiding veroorzaakt door een verschillend gehalte aan werkzame stoffen van vitamine D in het bloed. Vitamine D wordt namelijk in de huid onder invloed van zonlicht omgezet in de werkzame variant. Verder is gebleken dat vitamine D niet alleen een belangrijke functie vervult bij de botstofwisseling maar ook binnen het afweersysteem. Aangezien MS een ontstekingsachtige ziekte is waarbij het afweersysteem niet op de juiste manier werkt, zou het heel goed zo kunnen zijn dat vitamine D hier iets mee te maken heeft. In het verleden zijn in laboratoria al een aantal proeven (o.a. bij dieren) gedaan waarbij gekeken is naar de rol van vitamine D bij MS. Daarentegen was nog weinig patiëntenonderzoek verricht. Daarom was het nu van belang bij een grote groep MS-patiënten het gehalte van werkzame stoffen van vitamine D in het lichaam te meten. Bereikte resultaten: Zowel in zomer als in winter is er bij 100 MS-patiënten en 100 gezonde controlepersonen bloed afgenomen. In het laboratorium is daarna een groot aantal bloedbepalingen uitgevoerd. Na analyses bleek er geen verschil te zijn in concentraties van werkzame stoffen van vitamine D tussen patiënten en gezonde controlepersonen. Daarentegen waren er wel duidelijke verschillen te zien tussen zomer en winter. Vervolgens is nog wat uitgebreider gekeken naar de invloed van verschillende factoren zoals geslacht, leeftijd, het gebruik van multivitamines en de blootstelling aan zonlicht. Uiteindelijk kon geconcludeerd worden dat vitamine D een licht beschermend effect leek te hebben voor vrouwen. Bij het onderzoek naar erfelijke factoren die iets te maken hebben met vitamine D is gekeken naar de genen voor vitamine-d-receptoren. Dit zijn eiwitten die op het oppervlak van cellen voorkomen en vitamine D kunnen binden. Zij maken het hierdoor mogelijk dat cellen vitamine D zien en hierop reageren. Een eerste analyse naar de rol van genen voor vitamine-d-receptoren toonde geen relatie met het krijgen van MS of met het ziekteverloop. Echter dit moet nog verder worden uitgezocht. De medische faculteit van het VU medisch centrum te Amsterdam. Onderzoekers: Regina Last, onderzoeksassistente (ongeveer 0,5 dag per week) Drs. Jolijn Kragt, arts-onderzoeker neurologie (financiering via de programmasubsidie aan het MS Centrum Amsterdam (zie paragraaf 3.2)) Begeleiders: Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Prof. dr. Paul Lips, endocrinoloog Prof. dr. Christien Dijkstra, neurobioloog Dr. Barbara van Amerongen Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Het onderzoek naar de erfelijke factoren is uitgevoerd in samenwerking met het Erasmus MC in Rotterdam. Looptijd van het onderzoek: 1 jul jul Uitwerking van de resultaten heeft gedeeltelijk in 2006 plaatsgevonden Subsidie: ,- voor 2 jaar 25

26 6.2.3 De invloed van een stof afkomstig van bacteriën op de ontstekingsactiviteit van MS ( MS)) Doel van het onderzoek: Het onderzoek is erop gericht vast te stellen of een belangrijke component van de celwand van bacteriën, genaamd peptidoglycaan, een bijdrage levert aan de ontstekingsactiviteit van MS, met andere woorden of deze component een co-factor is in de ziekte. Achtergrond van het onderzoek: Hoewel het redelijk is te veronderstellen dat MS zou kunnen ontstaan na een voorafgaande infectie, is dit ondanks uitgebreid onderzoek tot op heden nog niet hard aangetoond. Uit meerdere studies, waaronder Nederlandse (zie paragraaf van het Wetenschapskatern ), lijkt daarentegen wel een overtuigend verband te bestaan tussen het optreden van infecties en de ziekteactiviteit van MS (optreden van opflakkeringen en de ernst daarvan), hoewel definitief uitsluitsel moeilijk te verkrijgen is. Een interessante bevinding is dat verschillende typen infecties kunnen bijdragen en het daarom niet om een enkele ziekteverwekker lijkt te gaan. Peptidoglycaan in de celwand van bacteriën is een component die sterke ontsteking kan veroorzaken. In ons voorgaande onderzoek hebben wij aangetoond dat in MS-brein lichaamseigen cellen van het immuunsysteem deze bacteriecomponent bevatten. Dat suggereert een rol in de ontsteking van het brein, maar bewijst dat nog geenszins. Daarom werd in dit pilotproject die rol nader onderzocht door een combinatie van verschillende technieken. Eiwitscheiding met behulp van een kolom. Bereikte resultaten: Bij muizen ontstaat een MS-achtige ziekte, EAE genaamd, als een myeline-eiwit samen met ontstekingsbevorderende stoffen geïnjecteerd wordt. In het pilotproject werd aangetoond dat peptidoglycaan van de ziekteverwekkende bacterie Staphylococcus aureus een voldoende ontstekingsstimulans is om samen met een myeline-eiwit deze MS-achtige ziekte te kunnen veroorzaken. Staphylococcus aureus is een bacterie die onder andere steenpuisten kan veroorzaken. Een bepaalde groep van eiwitten van het immuunsysteem de zogenaamde Toll like receptoren (TLR s) speelt een belangrijke rol bij het herkennen van stoffen afkomstig van virussen en bacteriën. Omdat het eiwit TLR2 betrokken is bij de herkenning van stoffen afkomstig van bacteriën, onderzochten we of dit eiwit een rol speelt bij het bevorderen van ontstekingen door peptidoglycaan. Voor deze activiteit van peptidoglycaan bleek de aanwezigheid van TLR2 op cellen van het immuunsysteem niet een noodzakelijke voorwaarde te zijn: ook zonder dit eiwit treedt de ziekte namelijk op. Omdat de samenstelling van peptidoglycaan subtiel maar niet onbelangrijk verschilt tussen bacteriestammen, onderzochten we eveneens of een ongevaarlijke melkzuurbacterie, die wordt gebruikt in de zuivelindustrie en dus probleemloos door de mens geconsumeerd wordt, ook als ontstekingsstimulans optreedt in een EAE-model voor ziekte. Dit bleek inderdaad niet het geval te zijn. Tenslotte zijn er in dit pilotproject een aantal technieken opgezet die cruciaal zijn voor het welslagen van een vierjarig vervolgproject, waarvoor inmiddels een projectsubsidie is toegekend door de Stichting MS Research. Het vervolgproject zal in 2007 starten. Onderzoeker: Jane Voerman, analist Begeleider: Prof. dr. Jon Laman, immunoloog Instituut: Erasmus MC, Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jan jan Subsidie: ,- voor 1,2 jaar Onderzoek naar omgevingsfactoren aan het ErasMS Meer onderzoek naar de rol van bacteriën en virussen bij MS wordt beschreven in het verslag van het Rotterdams MS Centrum ErasMS (zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern). 26

27 6.3 Onderzoek naar mogelijke erfelijke factoren Opsporen van een gen voor multiple sclerose in een grote groep verwante personen ( MS) Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoek is erfelijke oorzaken van MS op te sporen. Achtergrond van het onderzoek: MS is een complexe aandoening waarin zowel erfelijke als omgevingsfactoren in samenspel met elkaar een rol spelen. Hoewel de erfelijke achtergrond van de aandoening ten dele bekend is (het HLA-complex op chromosoom 6, dat een onderdeel is van het immuunsysteem), is er nog veel onduidelijk over welk deel van het erfelijk materiaal de gevoeligheid voor de ziekte mede bepaald. Het ontrafelen van de erfelijke achtergrond van de ziekte zal ons inzicht geven in de vraag wie gevoelig is voor de ziekte als ook hoe en waarom de ziekte ontstaat. Bereikte resultaten: Met de steun van de Stichting MS Research is het ons gelukt de plaats in het erfelijk materiaal te vinden waar zich vermoedelijk een nieuw MS-gen bevindt (zie paragraaf van het Wetenschapskatern ). Dit onderzoek is verricht in het erfelijk materiaal van 48 MS- patiënten uit een genetisch geïsoleerde Nederlandse bevolkingsgroep. In een dergelijke populatie heeft weinig inmenging van buiten plaatsgevonden, waardoor veel mensen binnen deze bevolkingsgroep afstammen van dezelfde voorouders. Het doel van het onderhavige onderzoek is na te gaan welke fouten in het erfelijk materiaal tot MS leiden. Bekend is dat een combinatie van genetische variaties in het HLA-complex een hogere kans op MS geeft. In eerder onderzoek hebben we laten zien, dat in onze groep vermoedelijk het HLA-complex een zeer beperkte rol speelt. Slechts 27% van de patiënten heeft in dit gebied een bepaalde combinatie van genen, die het DR2-haplotype wordt genoemd. Deze combinatie verhoogt de kans op MS in de algemene bevolking. In MS-patiënten afkomstig uit de algemene bevolking draagt 56% het DR2-haplotype. Het lage percentage van 27% wijst erop dat deze factor minder belangrijk is in de genetisch geïsoleerde bevolkingsgroep dan in de algemene bevolking. Om na te gaan om welk gen het wel gaat, gaan we meer dan 160 nieuwe personen met MS en 440 controlepersonen onderzoeken. Voor het onderzoek zullen we gebruik maken van de genomicsfaciliteiten voor erfelijkheidsonderzoek van het Erasmus MC. Hiermee kunnen we snel grote delen van het erfelijk materiaal in kaart brengen. De eerste experimenten bevestigen onze eerdere bevindingen maar laten ook nieuwe gebieden zien waar zich mogelijk een MS-gen bevindt, dat behalve de kans op MS ook de kans de ziekte van Alzheimer verhoogt. Onderzoeker: Dr. Yurii Aulchenko, postdoc Begeleiders: Prof. dr. Cornelia van Duijn, genetisch epidemioloog Dr. Rogier Hintzen, neuroloog-immunoloog Prof. dr. Ben Oostra, moleculair geneticus Een DNA-gel, een plak van een stevig gelatineachtig materiaal waarmee stukjes erfelijk materiaal (DNA) op grootte gescheiden kunnen worden. De scheiding vindt plaats door de gel in een geleidende vloeistof tussen twee elektriciteitspolen te plaatsen. Het negatief geladen DNA verplaatst zich naar de positieve pool. Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 aug aug Subsidie: ,- voor 3 jaar Onderzoek naar een mogelijke rol van een verstoorde regulering van de eiwitproductie bij MS ( MS) Doel van het onderzoek: Doel van het onderzoek is om na te gaan of erfelijke factoren, die de ziekte Vanishing white matter kunnen veroorzaken, een rol spelen bij het ontwikkelen van MS of bij temperatuurgevoeligheid van mensen met MS. Achtergrond van het onderzoek: Vanishing white matter (VWM) is een wittestofziekte, waarbij patiënten naast langzame neurologische achteruitgang periodes van snelle achteruitgang ondervinden, die worden uitgelokt door koorts of een val op het hoofd. VWM wordt veroorzaakt door veranderingen ( mutaties ) in de 27

28 vijf genen (EIF2B1-5) die coderen voor het eiwitcomplex eif2b. eif2b is essentieel voor de eiwitproductie in het lichaam en de regulatie van de eiwitproductiesnelheid. Bij lichamelijke stress, zoals koorts, is het belangrijk dat via eif2b de eiwitproductie verminderd wordt. Mutaties leiden tot verminderde eif2b-activiteit en mogelijk tot minder goede regulatie van de eiwitproductie bij stress. Waarschijnlijk hangt de gevoeligheid voor koorts van VWM -patiënten hiermee samen. Temperatuurgevoeligheid is een bekend verschijnsel bij multiple sclerose (MS). Veel mensen met MS hebben tijdelijk meer klachten als het warm is. Wij besloten te onderzoeken of variaties in de eif2b-genen bijdragen aan het risico om MS te ontwikkelen of de temperatuurgevoeligheid van MS-patiënten bepalen. Een verschil in erfelijk materiaal (DNA) zichtbaar gemaakt met behulp van een zogenaamde sequentiegel. Een sequentiegel bestaat uit 4 kolommen die elk corresponderen met een van de vier bouwstenen van DNA, waarvan de namen afgekort G, A, T en C luiden. De volgorde van een stukje erfelijk materiaal is te bepalen door van boven naar beneden te lezen in welke kolom (G, A, T of C) elk van de strepen staat. Ter hoogte van de sterretjes wordt een verschil gevonden in het erfelijk materiaal op het linker- en het rechterplaatje. Op de plaats waar zich in het linkermateriaal een G bevindt, bevindt zich in het rechtermateriaal een A. Bereikte resultaten: Met behulp van een enquête hebben we 150 MS-patiënten ingedeeld in drie groepen: minimaal, gemiddeld en ernstig temperatuurgevoelig. Het verdere onderzoek is verricht bij de 50 minst en 50 meest temperatuurgevoelige patiënten. Ziekteveroorzakende veranderingen in genen worden pathogene mutaties genoemd. Daarnaast kunnen veranderingen in genen voorkomen waarvan een mens niet direct ziek wordt, zogenaamde polymorfismen. Polymorfismen kunnen wel bijdragen aan de gevoeligheid voor ziekten. Het zou kunnen dat sommige veranderingen in de eif2b-genen niet leiden tot VWM, maar wel bijdragen aan het risico voor MS of aan temperatuurgevoeligheid. We hebben de polymorfe variatie in de eif2b-genen bij 100 controlepersonen vastgesteld. Daarnaast hebben we een Europese database (Ensembl.org) geraadpleegd. Met deze inventarisatie vonden we alleen in de genen EIF2B4 en EIF2B5 variatie, die gevolgen heeft voor de samenstelling van de eiwitten. In de andere drie eif2b-genen werden alleen SNPs gevonden (SNPs zijn veranderingen van slechts één basenpaar in het DNA) buiten de voor eiwit coderende delen van de genen. Dergelijke SNPs hebben meestal geen invloed op de samenstelling van een eiwit. We hebben voor 15 SNPs (twee coderend, 13 niet-coderend) nagegaan of de variatie in de eif2bgenen verschilde tussen 100 controles en 100 MS-patiënten, aangevuld met gegevens van Ensembl.org. De variatie in de eif2b-genen bleek niet essentieel te verschillen tussen MS-patiënten en controles. Elke persoon heeft twee kopieën van elk gen, een afkomstig van de moeder en een van de vader. Dit betekent dat een gen met een bepaalde SNP bij een persoon 0, 1 of 2 maal voor kan komen. De verdeling van het aantal keer dat een gen met een bepaalde SNP bij mensen met MS voorkomt bleek niet af te wijken van de verdeling bij mensen zonder MS. Wij vonden geen significante verschillen in variatie in de eif2b-genen tussen de temperatuurgevoelige en de niet-temperatuurgevoelige MS-patiënten. Van 19 MS-patiënten (10 temperatuurgevoelig en 9 niet-temperatuurgevoelig) werden alle coderende gebieden inclusief de overgangen naar de nietcoderende gebieden van de eif2b-genen geanalyseerd. Hierbij werd slechts één heterozygote verandering gevonden (verandering van het 15e aminozuur van het eiwit EIF2B5 van een ongeladen in positief geladen aminozuur). Heterozygote veranderingen, dat wil zeggen veranderingen die bij een persoon slechts één keer voorkomen, leiden echter niet tot verlaagde eif2b-activiteit. Wij hebben de activiteit van het eif2b-complex bepaald in gekweekte witte bloedcellen van een aantal mensen met en zonder MS en geen verschillen gevonden. Daarnaast hebben wij de eif2bactiviteit nog een keer bepaald bij een aantal MS-patiënten, gezonde controles en VWM-patiënten. Terwijl bij de VWM-patiënten de eif2b-activiteit veel lager was dan bij de gezonde controles, was er geen verschil tussen MS-patiënten en controles. Concluderend zijn er geen aanwijzingen dat eif2b een rol speelt bij de gevoeligheid voor het krijgen van MS of bij het bepalen van de temperatuurgevoeligheid van MS-patiënten. Onderzoekers: Rob van Andel, analist (3 dagen per week) Carola van Berkel, analist (1,5 dagdeel per week) Koen de Groot, analist (0,5 dag per week) Begeleiders: Dr. ir. Jan Pronk, antropogeneticus Dr. Bernard Uitdehaag, neuroloog Dr. Gert Scheper, moleculair wetenschapper Prof. dr. Marjo van der Knaap, kinderneuroloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 nov nov Subsidie: ,- voor 1 jaar 28

29 6.3.3 Onderzoek naar erfelijke factoren aan het MS Centrum Amsterdam en het ErasMS Aan het MS Centrum Amsterdam is onderzoek verricht naar erfelijke factoren die een rol spelen bij MS door dr. Tineke Hooper-van Veen. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. Aan het Rotterdams MS-centrum ErasMS wordt onderzoek verricht naar erfelijke factoren die een rol spelen bij MS door de analiste Debbie Lont. Zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern. 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 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 speciale eiwitten, 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 antigeen-herkenning als complete cel in de aanval om het antigeen onschadelijk te maken, terwijl B-cellen grote hoeveelheden antigeen-bindende eiwitten gaan produceren en uitscheiden in het bloed. De antigeen-bindende eiwitten van B-cellen zijn de zogenaamde antilichamen (=antistoffen of immuunglobulinen). 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 speciale eiwitten op de cel. 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 T-cellen als 'lichaamseigen' herkent. De B- en T-cellen gaan in de aanval tegen deze myeline waardoor deze afgebroken wordt. Witte bloedcellen in beeld: elektronenmicroscopische opname van een macrofaag omringd door lymfocyten. (Illustratie: prof. dr. Willem van Ewijk, afdeling Moleculaire Celbiologie, Leids Universitair Medisch Centrum.) 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 (T h1 ) ontstekingsbevorderend werkt en het andere type (T h2 ) zijn werk grotendeels doet zonder bevordering van ontstekingen. Tegelijkertijd wordt verondersteld dat een derde type T-cellen, de zogenaamde T r of regulatorcellen, de activiteit van de ziekte kunnen onderdrukken. Bij het activeren van T-cellen en bij het bepalen in welke richting zij zich ontwikkelen, spelen zogenaamde antigeen-presenterende cellen een belangrijke rol. Zij nemen stoffen, waarop het immuunsysteem moet reageren, op en kunnen deze zodanig aanbieden aan T-cellen dat deze leren om op de antigenen te reageren. De manier waarop en omstandigheden waaronder antigeen-presentatie plaatsvindt, bepaalt hierbij in welke richting de T-cellen zich ontwikkelen. 29

30 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 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. Het immuunsysteem zoals dat boven beschreven is, verandert gedurende het leven als reactie op gebeurtenissen van buiten, zoals infecties. Een deel van het immuunsysteem verandert echter niet gedurende het leven. Dit deel wordt het aangeboren immuunsysteem genoemd. De zogenaamde Toll-like receptoren en C-type lectine-receptoren vormen een belangrijk onderdeel van het aangeboren immuunsysteem. Toll-like receptoren zijn eiwitten die bepaalde structuren herkennen die wel voorkomen bij bacteriën en virussen, maar niet bij mensen. Op deze manier kunnen deze receptoren infecties waarnemen en bij een infectie het immuunsysteem activeren. C-type lectinereceptoren zijn eiwitten die bepaalde suikerstructuren op lichaamscellen kunnen herkennen. De suikerstructuren die door lichaamscellen gemaakt worden, kunnen veranderen bij ziekte of infectie. Hierdoor kunnen C-type lectine-receptoren waarnemen of er iets mis is in het lichaam. Recent zijn er aanwijzingen verkregen dat ook het aangeboren immuunsysteem een rol kan spelen bij MS. 7.2 Onderzoek naar immuuncellen Inleiding Het kweken van cellen in het laboratorium. 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 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. 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 antigeen-presentatie genoemd. Bepaalde soorten witte bloedcellen, dendritische cellen genaamd, zijn zeer goede antigeen-presenterende cellen. Terwijl B-cellen grote hoeveelheden antigeenbindende eiwitten gaan produceren na herkenning van een antigeen, 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. Ook de door B-cellen geproduceerde antigeenbindende eiwitten (antilichamen) kunnen bij MS bijdragen aan de afbraak van myeline. Als een eiwit optreedt als antigeen, presenteren de antigeen-presenterende 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 wordt beschreven dat indien een myeline-peptide 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. Om nader te onderzoeken of deze ontdekking mogelijkheden voor een nieuwe therapie in zich bergt, wordt onderzocht op welke wijze de bescherming tegen de ziekte door het gewijzigde peptide tot stand komt. De onderzoekers vonden dat het gewijzigde peptide leidt tot T-cellen die niet functioneel zijn en geen ontsteking en afweerreactie tegen myeline op kunnen wekken. Paragraaf beschrijft onderzoek naar een mogelijke rol van antigeen-presenterende cellen in de lymfeklieren in de hals bij MS. In deze lymfeklieren worden antigeen-presenterende cellen gevonden, die myeline- of zenuwbestanddelen bevatten. Cellen die myelinebestanddelen bevatten en 30

31 cellen die zenuwbestanddelen bevatten lijken het immuunsysteem op verschillende manieren te kunnen beïnvloeden. Opvallend is dat cellen met zenuwbestanddelen ontsteking lijken te bevorderen, terwijl cellen met alleen myelinebestanddelen ontsteking lijken af te remmen. 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 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 wordt een project beschreven waarin de rol van deze perivasculaire macrofagen bij het ontstaan van MS-ontstekingen in de hersenen onderzocht wordt. De resultaten van dit onderzoek suggereren een belangrijke rol voor een eiwit op deze perivasculaire macrofagen (de opruimreceptor CD163) tijdens ontstekingsprocessen in de hersenen. Daarnaast werd gevonden dat de productie van CD163 door witte bloedcellen mogelijk informatie kan geven over de gevoeligheid van mensen voor behandeling van opflakkeringen van MS met methylprednisolon. Bij het ErasMS wordt onderzoek gedaan naar een mogelijke ontstekingsremmende werking van macrofagen, die myeline hebben opgenomen. Deze macrofagen worden schuimcellen genoemd, omdat ze er onder de microscoop uitzien alsof er schuim in zit. Het eerste deel van het onderzoek naar schuimcellen staat beschreven in paragraaf 3.3 van dit katern. Een beschrijving van de voortzetting van dit onderzoek vindt u in paragraaf De onderzoekster vond dat schuimcellen effect hebben op de functie van T-cellen. De T-cellen gaan zich meer vermenigvuldigen, maar of dit leidt tot meer schade of juist tot bescherming moet nog nader onderzocht worden. 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. In het in paragraaf beschreven project wordt onderzocht of er bij MS iets mis is in de communicatie tussen zenuwcellen en microglia, waardoor microglia ten onrechte geactiveerd worden en ontstekingen ontstaan. De onderzoekers vonden dat in MS-laesies minder voorkomt van het eiwit CD200, dat de ontwikkeling van microglia tot macrofagen kan remmen. Te weinig CD200 kan leiden tot ernstigere ontstekingen en zo bijdragen aan MS. In paragraaf wordt onderzoek beschreven naar de rol van het aangeboren immuunsysteem in de activering van microglia. Een microscoop voor het bekijken van cellen of weefsel. Het is niet mogelijk om bij levende mensen in de hersenen te kijken. Dit maakt het volgen van de ziekteprocessen die optreden bij MS erg moeilijk. In paragraaf van het Wetenschapskatern is onderzoek beschreven naar een nieuwe MRI-techniek, die het mogelijk maakt om het binnendringen van macrofagen in de hersenen van levende wezens te volgen. Momenteel wordt deze techniek ook bij mensen met MS getest Bescherming tegen ziekte in een muismodel voor MS ( MS) Doel van het onderzoek: Het vermogen van een myeline-eiwit om EAE (een MS-achtige ziekte in muizen) te veroorzaken, vermindert als dit eiwit wordt voorzien van bepaalde suikergroepen (mannose-groepen). Doel van het onderzoek is om uit te zoeken waarom dit zo is. Achtergrond van het onderzoek: Het immuunsysteem speelt een rol in ziekte van MS-patiënten, voornamelijk door T-cellen die myeline herkennen. Dit proces kan in muizen worden nagebootst door immunisatie met myelinepeptide (een stukje myeline-eiwit). Deze immunisatie resulteert in een MS-achtige ziekte, genaamd Experimentele Auto-immuun Encefalomyelitis (EAE). Antigeen-presenterende cellen spelen een belangrijke rol bij het in gang zetten van een immuunreactie tegen eiwitten. Dit type immuuncellen kan stukjes eiwit (peptiden) opnemen en presenteren aan T-cellen. Als peptiden door een antigeen-presenterende cel worden aangeboden, kan dit een T-cel activeren, waardoor een immuunreactie in gang wordt gezet. De meeste antigeen-presenterende cellen beschikken over specifieke receptoren (een soort grijpers), waarmee ze heel efficiënt peptiden uit hun omgeving kunnen opnemen. Mannosereceptoren op antigeen-presenterende cellen herkennen specifieke suikergroepen, zoals mannose. Het koppelen van mannose aan een myeline-peptide blijkt de ontwikkeling van EAE na immunisatie te voorkomen. 31

32 Bovendien worden de muizen vervolgens niet meer ziek door immunisatie met het ongewijzigde myeline-peptide; de muizen zijn ongevoelig geworden voor het opwekken van de ziekte. Inzicht in de oorzaak van deze tolerantie is noodzakelijk om te kunnen beoordelen of peptiden waaraan mannose is gekoppeld bruikbaar zijn als alternatieve therapie bij MS. Het huidige onderzoek bestudeert hoe gemannosyleerd peptide het ziekteproces precies remt. Daarnaast gaat de onderzoekster na of ook bestaande ziekteverschijnselen in muizen met gemannosyleerd peptide kunnen worden behandeld. Bereikte resultaten: Het behandelen van muizen met gemannosyleerd peptide voor het ontstaan van symptomen leidt tot vertraging en vermindering van ziekte. Ook als muizen waarneembare EAE-symptomen hebben, leidt behandeling tot verminderde verergering van de ziekte, al zijn de effecten minder robuust dan bij behandeling op vroegere tijdstippen. De behandeling leidt niet tot het afsterven van T-cellen, die myeline aan kunnen vallen, maar maakt dat de aanwezige T-cellen minder schade kunnen aanrichten. Dit biedt aanknopingspunten voor therapie in MS, omdat ook in patiënten een geactiveerd immuunsysteem aanwezig is, dat schade aanricht, op het moment dat behandeling wordt gestart. Immunisatie met gemannosyleerd myeline-peptide leidt tot verhoogde presentatie van het peptide door antigeen-presenterende cellen. De antigeen-presenterende cellen activeren T-cellen in verhoogde mate. Dit leidt tot aanwezigheid van grote aantallen T-cellen, die myeline kunnen herkennen, in de muis. Echter, deze T-cellen zijn niet functioneel en kunnen geen ontsteking opwekken, waardoor het ontstaan van EAE wordt voorkomen. Er zijn aanwijzingen gevonden dat deze niet-functionele T-cellen nog wel in staat zijn om bepaalde ziekteverwekkende factoren te maken. We denken, dat de T-cellen mogelijk niet meer volledig kunnen ontwikkelen of dat ze niet meer in staat zijn om naar de plaats van ontsteking toe te bewegen. Onderzoekers, waaronder drs. Junda Kel, presenteren hun onderzoeksresultaten door middel van posters tijdens de MS-onderzoeksdagen. Onderzoeker: Drs. Junda Kel, aio Begeleiders: Dr. Lex Nagelkerken, immunoloog Dr. Frits Koning, immunoloog Dr. Jan Wouter Drijfhout, peptide-chemicus Instituut: TNO Kwaliteit van Leven, Leiden Leids Universitair Medisch Centrum Looptijd van het onderzoek: 15 apr apr Subsidie: ,- voor 4 jaar De rol van perivasculaire macrofagen in ontstekingsprocessen in de hersenen ( MS) Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoek is om te bepalen welke rol een bepaald type witte bloedcellen, perivasculaire macrofagen, spelen bij MS. Achtergrond van het onderzoek: De bloedvaten van de hersenen zijn anders dan die in de rest van het lichaam: ze zijn minder doorlaatbaar voor bijvoorbeeld ziektekiemen en grote eiwitten. Om de bloedvaten 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 MS-laesies. We willen onderzoeken of ze immuunreacties op gang kunnen brengen door contact te maken met andere witte bloedcellen, of ze ziektekiemen kunnen herkennen, opeten en doden, en of ze in hersenen van MS-patiënten veranderen in vorm en aantal. Om deze potentiële ziekteverwekkers te kunnen herkennen heeft de macrofaag receptoren op zijn celoppervlak nodig. Deze receptoren hebben als doel om specifieke gedeelten (ligand) van een cel, virus of bacterie te herkennen en als gevolg daarvan een immuunreactie op gang te brengen. 32

33 Tot deze macrofaag-receptoren behoort de groep van de opruimreceptoren. Deze spelen een rol bij het opruimen van afvalstoffen in het lichaam, die bijvoorbeeld ontstaan bij afbraak van cellen of myeline. Wij zijn met name geïnteresseerd in de opruimreceptor die CD163 genoemd wordt en de rol die deze receptor speelt bij ontstekingen in de hersenen zoals bij multiple sclerose en hersenvliesontsteking (meningitis). Bereikte resultaten: In de afgelopen jaren hebben we bewezen dat perivasculaire macrofagen moleculen hebben, die een rol kunnen spelen bij de herkenning van mogelijke ontstekingsverwekkers uit het bloed en het op gang brengen van een immuunreactie. Verder hebben we laten zien dat deze perivasculaire macrofagen CD163 op hun oppervlak hebben en dat er meer CD163 op het oppervlak van deze cellen komt in en rond MS-laesies. CD163 zit echter niet alleen op hersenmacrofagen maar ook op de voorlopercellen hiervan, de monocyten, welke in het bloed circuleren. We onderzochten of ook in het bloed een verhoogde hoeveelheid CD163 gevonden kon worden net als in de hersenen. Het bleek echter dat er bij MS-patiënten minder CD163 op de monocyten zit dan bij gezonde mensen en meer CD163 gewoon los (dus niet celgebonden) in het bloed. Wat de functie is van dit niet-celgebonden CD163 is nog niet bekend, maar wel is bekend dat CD163 van de cel afgeknipt is door een knipenzym. De activiteit van dit knipenzym blijkt verhoogd te zijn in het bloed van MS-patiënten. We weten dat de hoeveelheid CD163 op monocyten onder invloed staat van bijnierschorshormonen (glucocorticoïden). MS-patiënten worden tijdens een aanval vaak behandeld met deze ontstekingsremmers (een methylprednisolonkuur). De hoeveelheid CD163 ging omhoog tijdens een ontstekingsremmende kuur met glucocorticoïden. Omdat glucocorticoïdekuren niet bij alle mensen met MS goed werken, kan deze vondst mogelijk verder ontwikkeld worden als test om vooraf te bepalen of een persoon al dan niet zal reageren op het glucocorticoïde. Verder hebben we aangetoond dat CD163 functioneert als een receptor voor een scala aan bacteriën. De herkenning van bacteriën door CD163 leidt tot de productie van bepaalde signaalstoffen (cytokinen) door de macrofagen. Deze cytokinen kunnen op hun beurt ontstekingsreacties in gang zetten of versterken. Daarnaast bleek CD163 ook, in afwezigheid van bacteriën, een rol te kunnen spelen in de herkenning tussen cellen onderling. Bovenstaande bevindingen suggereren een belangrijke rol voor de opruimreceptor CD163 tijdens ontstekingsprocessen in de hersenen en wijzen erop dat de productie van CD163 door witte bloedcellen mogelijk informatie kan geven over de gevoeligheid van mensen voor behandeling van opflakkeringen van MS met methylprednisolon. Verwerken van materiaal in het laboratorium. Onderzoekers: Drs. Babs Fabriek, aio Rianka Vloet, analist (vanaf 1 juli 2004) Begeleider: Prof. dr. Christine Dijkstra, neuro-immunoloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 nov nov Subsidie: ,- voor 4 jaar Rol van lymfeklieren in de hals bij MS ( MS) Doel van het onderzoek: Bepalen of de lymfeklieren in de hals een rol spelen bij de ontwikkeling van MS en welke mechanismen hierbij betrokken zijn. Achtergrond van het onderzoek: Multiple sclerose is een ziekte waarbij het immuunsysteem een belangrijke rol speelt. In één van de vormen van MS, relapsing-remitting MS, wisselen periodes van ziekte en herstel elkaar af. Dit houdt in dat ernstige symptomen zoals verlamming of gezichtsstoornissen zeer snel kunnen optreden, maar patiënten kunnen ook jarenlang vrijwel symptoomloos leven. Dit wijst erop dat er in het lichaam een balans is tussen mechanismen die schade veroorzaken en mechanismen die de schade juist proberen te beperken. De hersenen zijn immunologisch afgeschermd van de rest van het lichaam. Toch vindt communicatie tussen de hersenen en de rest van het lichaam plaats via de cervicale lymfeklieren. Dit zijn lymfeklieren in de nekregio waarnaar vocht uit de hersenen en het ruggenmerg afgevoerd wordt. 33

34 Producten afkomstig uit de hersenen komen hier in contact met het lichaam. In de lymfeklieren kan het afweersysteem geactiveerd of juist onderdrukt worden. Wij zijn van mening dat de cervicale lymfeklieren belangrijk zijn bij het ontstaan en het verdere verloop van MS. Daarom onderzoeken we in muismodellen voor MS of het verwijderen van de cervicale lymfeklieren effect heeft op het ontstaan en de ontwikkeling van ziekte. Recent is bij MS en bij diermodellen voor MS aangetoond dat de cervicale lymfeklieren myelinebestanddelen afkomstig uit de hersenen bevatten. Deze myeline bevindt zich in zogenaamde antigeen-presenterende cellen, die de myeline presenteren aan andere cellen van het immuunsysteem. Afhankelijk van de omstandigheden kan presentatie van stoffen afkomstig uit de hersenen door antigeen-presenterende cellen leiden tot het gevoelig of ongevoelig maken van andere immuuncellen voor deze stoffen. Wij onderzoeken of de aanwezigheid van myeline in de cervicale lymfeklieren een belangrijke rol speelt bij het beperken van de schade in MS als de ziekte zich al heeft geopenbaard. Naast schade aan myeline is er ook schade aan de zenuwen zelf bij MS-patiënten. Zenuwbestanddelen kunnen, net als myelinebestanddelen, ook naar de cervicale lymfeklieren afgevoerd worden. Daarom bepalen we de aanwezigheid van zenuwbestanddelen in de cervicale lymfeklieren van overleden MS-patiënten en van diermodellen voor MS. Positie van de lymfeklieren in hoofd- en halsgebied van de mens. Bereikte resultaten: Het verwijderen van de cervicale lymfeklieren in een muismodel voor MS heeft geen effect op het begin van de ziekte en het verloop van de eerste ziektepiek. Voorlopige resultaten wijzen echter uit dat de volgende piek van ziekte in een relapsing-remitting model minder hevig is. Deze resultaten moeten nog verder bevestigd worden. Naast myelinebestanddelen hebben wij ook zenuwbestanddelen in cervicale lymfeklieren van MS-patiënten gevonden. Cellen die myelinebestanddelen bevatten en cellen die zenuwbestanddelen bevatten lijken het immuunsysteem op verschillende manieren te kunnen beïnvloeden. Opvallend is dat cellen met zenuwbestanddelen ontsteking lijken te bevorderen, terwijl cellen met alleen myelinebestanddelen ontsteking lijken af te remmen. Daarnaast hebben we onderzocht dat myeline-bevattende cellen antigeen presenteren aan andere afweercellen. Afhankelijk van het soort cel lijken deze afweercellen beschermend of juist gevaarlijker te worden. In ons huidige onderzoek testen we dit in een muismodel voor MS. Onderzoekers: Ir. Marloes van Zwam, aio Ing. Marjan van Meurs, analist Ing. Annet Wierenga-Wolf, analist Ing. Marie-José Melief, analist Begeleiders: Dr. Leonie Boven, immunoloog Prof. dr. Jon Laman, immunoloog Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 18 aug aug Subsidie: ,- voor 4 jaar Cofinanciering: De bijdragen van ing. Annet Wierenga-Wolf en ing. Marie-José Melief aan dit onderzoek wordt gefinancierd door het Erasmus MC, de bijdrage van ing. Marjan van Meurs gedeeltelijk door de Stichting MS Research (via de programmasubsidie aan het ErasMS (zie paragraaf 3.3)) en gedeeltelijk door het Erasmus MC De rol van het eiwit CD200 in de onderdrukking van het immuunsysteem in MS ( MS) Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoek is om te bepalen of onderdrukking van het immuunsysteem via het eiwit CD200 is veranderd in MS en of dit gevolgen heeft voor het ontstaan van MS-laesies. Achtergrond van het onderzoek: In de hersenen bevinden zich naast zenuwcellen ook microglia. Deze cellen horen bij het immuunsysteem. 34

35 In gezonde hersenen zijn microglia meerendeels inactief, maar in MS zijn deze cellen sterk geactiveerd en brengen een ontstekingsproces op gang. Samen met een bepaald type witte bloedcellen - macrofagen (de eters ) - spelen microglia een belangrijke rol in de afbraak van de myelinelaag in MS. Het is daarom erg belangrijk om te weten waarom in MS deze normaal gesproken inactieve immuuncellen actief worden en op welke manier we dit proces kunnen stoppen. Het eiwit CD200 komt in de hersenen vaak voor en onderdrukt cellen van het immuunsysteem via de CD200-receptor (ook CD200R genoemd). In deze studie hebben wij onderzocht of in hersenen van MS-patiënten de onderdrukking van macrofagen en microglia door CD200 afwijkt van personen zonder MS. Om dit te onderzoeken is in hersenmateriaal van MS-patiënten de aanwezigheid en hoeveelheid van CD200, CD200R en andere (ontstekings)stoffen bepaald. Hiervoor hebben we gebruik gemaakt van o.a. verfijnde microscooptechniek door met behulp van een micro-laser verschillende gebieden van een MS-laesie uit te snijden (laser-dissectie-microscopie). Alle verzamelde weefsels hebben we vergeleken we met weefsel van controlepersonen zonder MS. Bereikte resultaten: In MS-laesies is minder CD200 aanwezig vergeleken met weefsel van controle personen. Ook vinden we verminderde hoeveelheden van een ander eiwit, CD47, dat net als CD200 macrofagen kan remmen. Te weinig CD200 kan leiden tot ernstigere ontstekingen, zoals eerder aangetoond in muizen. Of een vermindering van CD200 en CD47 een oorzaak of een gevolg is van de ontwikkeling van een MS-laesie is nog niet bekend. Momenteel wordt onderzocht op welke verschillende celtypen in de hersenen deze eiwitten voorkomen, zodat we in vervolgstudies met gekweekte cellen en met muizen kunnen onderzoeken hoe CD200 in de hersenen werkt en hoe verminderd CD200 bij kan dragen aan het ontwikkelen van MS-laesies. Onderzoeker: Drs. Nathalie Koning, aio Begeleiders: Dr. Robert Hoek, immunoloog Dr. Inge Huitinga, neuroimmunoloog Instituut: Academisch Medisch Centrum, Amsterdam en het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen, Amsterdam. Hersenweefsel is afkomstig van de Nederlandse Hersenbank. Looptijd van het onderzoek: 1 sep sep Subsidie: ,- voor 4 jaar Foto van een schuimcel na kleuring van vet. De donkere bolletjes in de cel zijn vetbevattende blaasjes. De door de cel opgenomen myeline bevat veel vet. De grijze bol is de celkern Vorming van schuimcellen als een lichaamseigen beschermend mechanisme bij MS ( MS) Doel van het onderzoek: In dit project wordt bepaald wat de rol van schuimcellen is bij het onderdrukken van ontsteking in het centrale zenuwstelsel en bij het beïnvloeden van auto-immuunresponsen. Achtergrond van het onderzoek: Bij MS wordt myeline afgebroken door een aanval van het ontregelde afweersysteem. Dit leidt - samen met het beschadigen van de nu onbeschermde zenuwvezels tot het optreden van MS-klachten. Bij de afbraak van myeline spelen verschillende soorten afweercellen een belangrijke rol. Macrofagen spelen een belangrijke rol bij het opruimen van myeline en celresten. Macrofagen, die myeline hebben opgenomen, veranderen van uiterlijk en worden schuimcellen genoemd vanwege hun karakteristieke schuimige voorkomen. Wij hebben recent laten zien dat schuimcellen betrokken lijken te zijn bij het remmen van ontsteking in het centrale zenuwstelsel. Dit hebben wij aangetoond met behulp van hersenweefsel van overleden MS-patiënten. Wij hebben ook een kweekmodel ontwikkeld waarin we schuimcellen kunnen nabootsen om hun functie beter te kunnen bestuderen. Daarmee hebben we aangetoond dat, terwijl macrofagen vaak ontsteking juist bevorderen, ze na opname van myeline ontstekingsremmende eigenschappen krijgen. In dit project onderzoeken we verder wat voor rol schuimcellen spelen bij het remmen van ontsteking en schade in de hersenen van MS-patiënten. Bereikte resultaten: Tijdens MS zijn er witte bloedcellen - de T-cellen - aanwezig, die cellen in het centrale zenuwstelsel kunnen aanvallen en beschadigen. We bepalen momenteel of schuimcellen de functie van T-cellen kunnen beïnvloeden. 35

36 Voorlopige onderzoeksresultaten laten inderdaad zien dat schuimcellen effect hebben op de functie van T-cellen. T-cellen gaan zich meer vermenigvuldigen, maar of dit leidt tot meer schade of juist tot bescherming is op dit moment nog niet bekend. Onderzoekers: Dr. Leonie Boven, senior onderzoeker Jane Voerman, analist (3 dagen per week) Begeleider: Prof. dr. Jon Laman, immunoloog Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jul jul Subsidie: ,- voor 4 jaar Onderzoek naar immuuncellen aan het ErasMS) Aan het ErasMS heeft dr. Leonie Boven de afgelopen vier jaar onderzoek gedaan naar een mogelijke ontstekingsremmende werking van macrofagen, die myeline hebben opgenomen. Zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern. Een beschrijving van de voortzetting van dit onderzoek vindt u in paragraaf Onderzoek naar stoffen die de activiteit van het immuunsysteem regelen Inleiding Dr. Leonie Boven bij de uitreiking van haar Stichting MS Research Fellowship in De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van speciale eiwitten, 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 zijn 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. Omdat MS een ontstekingsziekte is, kan de vorming van ontstekingsbevorderende cytokinen leiden tot verergering van de ziekte en is vorming van ontstekingsremmende cytokinen in het algemeen gunstig. 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 paragraaf wordt onderzoek beschreven naar de invloed van statines op de productie door hersencellen van eiwitten die de activiteit van het immuunsysteem regelen. Statines, remmers van de aanmaak van cholesterol in cellen, blijken ook een effect te hebben op het immuunsysteem. Om deze redem worden ze momenteel onderzocht op hun effectiviteit als mogelijke therapie voor MS. De onderzoekers vonden dat statines de hoeveelheid van bepaalde afweereiwitten op gekweekte microglia kunnen verlagen. Ook bleken statines de mogelijkheid van microglia om spontaan of naar 36

37 een bepaalde chemokine toe te bewegen, te kunnen remmen of zelfs te blokkeren. In de toekomst zal ook het effect op astrocyten worden onderzocht. In het MS Centrum Amsterdam doet dr. Mario Vogt onderzoek naar eiwitten die MS-ontstekingen kunnen bevorderen of remmen. Hij vond hierbij een eiwit (osteopontine) dat mogelijk een rol speelt bij het ontstaan van opflakkeringen van de ziekte. Een verhoging van de ziekteactiviteit blijkt te worden vooraf gegaan door een stijging van de hoeveelheid osteopontine in bloed. Zie voor meer informatie over dit onderzoek paragraaf De invloed van statines (mogelijke nieuwe MS-remmers) op de productie en functie van moleculen, die de activiteit van het immuunsysteem regelen, op hersencellen ( MS) Doel van het onderzoek: Het bestuderen van de effecten van statines mogelijke nieuwe MS-remmers - op de immunologische functies van hersencellen (microglia en astrocyten). Achtergrond van het onderzoek: Statines, remmers van de route die voor de aanmaak van cholesterol in cellen zorgt, blijken ook een effect te hebben op het immuunsysteem. Omdat statines de reactiviteit van het immuunsysteem kunnen onderdrukken, worden statines op dit ogenblik onderzocht op hun effectiviteit als mogelijke therapie voor MS. Echter, er is weinig bekend over de effecten van statines op de functie van cellen uit het centrale zenuwstelsel zoals microglia en astrocyten. Recentelijk hebben we laten zien dat statines de hoeveelheid van specifieke eiwitten, die een rol spelen bij het opwekken van een afweerreactie, aan het celoppervlak van verschillende soorten cellen kunnen verlagen. In ons onderzoek hebben we laten zien dat statines dit doen door het transport van deze eiwitten naar het oppervlak van de cel te beïnvloeden doordat zij in staat zijn cholesterol bevattende microsferen (heel kleine blaasjes), die een belangrijke functie in dit transport vervullen, te inactiveren. In het centrale zenuwstelsel, waar normaal weinig cellen van het afweersysteem aanwezig zijn, kunnen microglia en astrocyten ook bepaalde afweerfuncties uitvoeren. Activering van deze twee celtypes is een belangrijk aspect in de ontwikkeling van MS-laesies en deze activering gaat onder andere gepaard met een verhoogde hoeveelheid afweereiwitten aan het celoppervlak van microglia en astrocyten en met een verhoogde beweeglijkheid van deze cellen naar plaatsen waar MS-laesies zich ontwikkelen. Verder denkt men dat geactiveerde microglia zich op den duur ontwikkelen tot cellen die myeline opeten (tot zich nemen en afbreken). Omdat deze verschijnselen een belangrijke rol spelen in de ontwikkeling van MS-laesies bestuderen wij of statines deze processen kunnen remmen. Een stoof voor het kweken van cellen. Bereikte resultaten: Wij hebben gevonden dat statines in een celkweeksysteem de hoeveelheid van bepaalde afweereiwitten op vers gekweekte microglia kunnen verlagen. Ook hebben we gevonden dat statines de mogelijkheid van microglia om spontaan of naar een bepaalde chemokine toe te bewegen, kunnen remmen of zelfs helemaal blokkeren. Chemokines zijn kleine eiwittten die door bepaalde cellen worden uitgescheiden en die andere cellen met name afweercellen kunnen lokken. Deze cellen bewegen zich dan naar het chemokine toe. Ons onderzoek heeft laten zien dat statines dit niet alleen beïnvloeden door de hoeveelheid eiwitten op de cel die hiervoor verantwoordelijk zijn (zogenaamde chemokinereceptoren) te verlagen, maar ook door het skelet van de cel minder flexibel en controleerbaar te maken. Momenteel zijn we aan het bestuderen of statines hetzelfde effect hebben op astrocyten en welke processen hier precies een rol bij spelen en of statines de mogelijkheid van microglia om myeline te op te nemen en af te breken ook kunnen remmen. Onderzoekers: Drs. Hedwich Kuipers, postdoc Ing. Ria Feenstra, analist (van 1 apr okt. 2007) Begeleiders: Prof. dr. Peter van den Elsen, moleculair bioloog Prof. dr. Paul van der Valk, neuropatholoog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 feb feb Subsidie: ,- voor 2 jaar 37

38 7.3.3 Onderzoek naar ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende eiwitten aan het MS Centrum Amsterdam Aan het MS Centrum Amsterdam doet dr. Mario Vogt onderzoek naar eiwitten die MS-ontstekingen kunnen bevorderen of remmen. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. 7.4 Onderzoek naar het aangeboren immuunsysteem Inleiding Het immuunsysteem verandert gedurende het leven als reactie op gebeurtenissen van buiten, zoals infecties. Een deel van het immuunsysteem verandert echter niet gedurende het leven. Dit deel wordt het aangeboren immuunsysteem genoemd. De zogenaamde Toll-like receptoren en C-type lectinereceptoren vormen een belangrijk onderdeel van het aangeboren immuunsysteem. Toll-like receptoren zijn eiwitten die bepaalde structuren herkennen die wel voorkomen bij bacteriën en virussen, maar niet bij mensen. Op deze manier kunnen deze receptoren infecties waarnemen en bij een infectie het immuunsysteem activeren. C-type lectine-receptoren zijn eiwitten die bepaalde suikerstructuren op lichaamscellen kunnen herkennen. De suikerstructuren die door lichaamscellen gemaakt worden, kunnen veranderen bij ziekte of infectie. Hierdoor kunnen C-type lectine-receptoren waarnemen of er iets mis is in het lichaam. Recent zijn er aanwijzingen verkregen dat ook het aangeboren immuunsysteem een rol kan spelen bij MS. Het verwerken van materiaal in het laboratorium. ( Jaap van Veldhuizen, fotodienst Pathologie, VU medisch centrum.) In paragraaf wordt onderzocht welke Toll-like receptoren gemaakt worden door twee typen hersencellen: microglia en astrocyten. Microglia (letterlijk: kleine glia) zijn de belangrijkste cellen van het afweersysteem van de hersenen. Zij maken vrijwel alle verschillende Toll-like receptoren en deze lijken met name gericht op het stimuleren van ontstekingsprocessen bij contact met ongewone (lichaamsvreemde of lichaamseigen) stoffen. Astrocyten, steuncellen in de hersenen, blijken een grote voorkeur te hebben om slechts één bepaalde Toll-like receptor (TLR3) te maken. Verrassenderwijs zet TLR3 na herkenning van zijn doelwit de astrocyten niet aan tot ontsteking, maar lijkt juist betrokken te zijn bij herstel van beschadigd weefsel. Tevens is gevonden, dat er in menselijke hersenen een eiwit gemaakt wordt, dat TLR3 op astrocyten kan activeren. Dit zou wellicht een nieuwe mogelijkheid bieden het herstelproces bij MS actief te ondersteunen. In paragraaf wordt onderzoek beschreven naar de rol van Toll-like receptoren in de activering van microglia. De onderzoekers vonden dat activering van microglia via verschillende Toll-like receptoren plaats kan vinden. Daarnaast vonden de onderzoekers dat (een stofje in) hersenweefsel van MS-patiënten Toll-like receptor 2 (en daarmee microglia) kan activeren. Op dit moment is nog niet bekend welk stofje dit is. In paragraaf wordt onderzoek beschreven naar een mogelijke rol van C-type lectine-receptoren en de door hen gebonden suikerstructuren bij MS. De onderzoekers vonden dat microglia en witte bloedcellen in hersenweefsel van mensen met MS twee verschillende C-type lectine-receptoren maken. Een van deze receptoren bleek in staat om aan myeline te binden. Daarnaast lijken in MS-ontstekingen andere suikerketens voor te komen dan in gezond hersenweefsel. In paragraaf wordt ook onderzoek beschreven naar de beïnvloeding van het afweersysteem door suikerstructuren. Stukjes myeline-eiwit (myeline-peptides) kunnen een afweerreactie tegen myeline en daarmee een MS-achtige ziekte opwekken. De onderzoekers laten zien dat als een suikergroep wordt bevestigd aan een myeline-peptide dit peptide geen ziekte opwekt, maar juist beschermt tegen een MS-achtige ziekte in muizen De rol van Toll-like receptoren in de ontstekingen bij MS ( MS) Doel van het onderzoek: Het zoeken naar nieuwe moleculen in de hersenen die ontsteking en herstel regelen. Achtergrond van het onderzoek: Een centraal probleem in onderzoek naar MS blijft nog altijd de vraag waarom zich bij MS nu eigenlijk ontstekingen blijven voordoen in het zenuwstelsel en waarom deze niet voldoende worden gecontroleerd. Kortgeleden is een nieuwe groep moleculen gevonden, die erg belangrijk blijken te zijn voor het regelen van ontstekingsprocessen. Het zijn receptoren (een soort antennes) die zich op de buitenkant en ook wel binnenin allerlei cellen bevinden en in het algemeen de aanwezigheid van vreemde structuren zoals bacteriën en virussen bemerken. De receptoren worden Toll-like receptoren (of TLR) genoemd en menselijke cellen hebben zeker 10 verschillende typen ervan. Op afweercellen in het bloed zetten deze TLR doorgaans afweerprocessen aan. Ze komen ook in de 38

39 hersenen voor - tijdens MS zelfs in sterk verhoogde mate - maar hun werking in het zenuwstelsel is nog erg onduidelijk. In het project wordt onderzocht welk van de verschillende TLR tijdens MS zouden kunnen meespelen in het ontstekingsproces en wat hun rol precies is. Bereikte resultaten: In het project zijn in samenwerking met de Nederlandse Hersenbank, het Institute of Neurology in Londen, en de Universiteit in Leuven met name twee verschillende celtypen uit de hersenen onderzocht. Daarbij is via microscopisch onderzoek gekeken naar deze cellen zoals ze zich in het brein gedragen tijdens de ontwikkeling van MS-ontstekingshaarden en ook zoals ze zich in kweek gedragen (na zuivering van de cellen uit hersenmateriaal). In eerste instantie werd in het project veel aandacht gegeven aan microglia, beweeglijke cellen die heel snel reageren op onraad. Microglia maken vrijwel alle verschillende TLR en deze lijken met name gericht op het stimuleren van ontstekingsprocessen als de TLR in contact komen met ongewone stoffen. Bij astrocyten, cellen die op verschillende manieren zenuwfuncties ondersteunen, is het verhaal wezenlijk anders. Deze cellen blijken een grote voorkeur te hebben om slechts één bepaald lid van de TLR-familie aan te maken en die verschijnt op het oppervlak van de cellen. Opmerkelijk genoeg zet deze TLR na herkenning van zijn doelwit de astrocyten niet aan tot ontsteking, maar doet juist het tegenovergestelde. Een reeks aan beschermende stoffen wordt gemaakt, die overleving van zenuwcellen verbetert. In de laatste fase van het project is een eiwit in de hersenen gevonden, dat deze beschermende reactie via binding aan de speciale TLR op astrocyten activeert. Dit is heel bijzonder want de reactie op dit natuurlijke herseneiwit was nog niet eerder bekend en het vormt één van de weinige bekende natuurlijke herstelmechanismen in het zenuwstelsel. Het eiwit dat dit signaal geeft wordt weliswaar ook spontaan al aangemaakt in de hersenen tijdens MS, maar gedacht wordt nu dat er wellicht onvoldoende van wordt geproduceerd. Samen met een farmaceutisch bedrijf zal na afloop van dit project het eiwit verder worden bestudeerd. Gehoopt wordt dat het eiwit bruikbaar zou kunnen zijn om de natuurlijke herstelreactie in hersenen en ruggenmerg na ontstekingsschade te helpen versterken en de schade zelf te helpen beperken. Onderzoeker: Ing. Malika Bsibsi, analiste/aio Begeleiders: Dr. Hans van Noort, biochemicus Instituut: TNO Kwaliteit van Leven, Leiden (in samenwerking met Institute of Neurology, Londen, en de Katholieke Universiteit Leuven) Ing. Malika Bsibsi achter de microscoop. Looptijd van het onderzoek: 1 sep jun Subsidie: ,- voor 4 jaar De rol van het aangeboren immuunsysteem in activering van microglia ( MS) Doel van het onderzoek: Inzicht verkrijgen in de activering van microglia zoals plaatsvindt in de hersenen van MS-patiënten met als uiteindelijk doel om dit proces te beïnvloeden. Achtergrond van het onderzoek: Algemeen wordt aangenomen dat MS een auto-immuunziekte is, waarbij witte bloedcellen het lichaamseigen myeline aanvallen. Om myeline te herkennen en er op te kunnen reageren moeten witte bloedcellen kleine onderdelen die afkomstig zijn uit myeline aangeboden krijgen (antigeen-presentatie) door specifieke cellen. Van alle cellen die zich normaal in de hersenen bevinden zijn de microglia het best in staat om myeline aan witte bloedcellen te presenteren en zo met ze te communiceren. Onder gezonde omstandigheden staat dit proces in microglia echter op een zeer laag pitje en bevinden zich er ook nagenoeg geen witte bloedcellen in het brein. In de hersenen van MS-patiënten echter raken microglia door nog onbekende oorzaken geactiveerd en raken ze goed toegerust om myeline aan witte bloedcellen te presenteren. Zulke geactiveerde microglia vinden we niet alleen in de aangedane hersengebieden van MS-patiënten, maar soms ook in nog- niet aangedane hersengebieden. Recente ontdekkingen op het gebied van activering van cellen die antigeen kunnen presenteren hebben ons geleerd dat met name het aangeboren immuunsysteem een belangrijke rol speelt bij het activeringsproces. Het aangeboren immuunsysteem bestaat uit families van moleculen die patronen herkennen die kenmerkend zijn voor virussen en bacteriën. Als zo n patroon herkend wordt, dan seinen de moleculen als het ware de cel in om geactiveerd te raken en om delen van hun omgeving aan witte 39

40 bloedcellen te presenteren. Interessant in dit verband is dat het ziekteverloop van MS geassocieerd lijkt met het doorlopen van infecties, wat een verband suggereert. Ons project draait om een aantal kernvragen: 1 Welke moleculen van het aangeboren immuunsysteem kunnen door microglia gebruikt worden? 2 Wat gebeurt er met microglia na activering door moleculen van het aangeboren immuunsysteem? 3 Bevinden zich in door MS aangedaan hersenweefsel stoffen (van virale, bacteriële of lichaamseigen afkomst) die moleculen van het aangeboren immuunsysteem kunnen activeren? MS-laesies (omcirkeld) zichtbaar op een doorsnede van hersenen afkomstig van de Nederlandse Hersenbank. De MS-laesies zijn met het blote oog zichtbaar als grijze vlekken. Bereikte resultaten: Ter beantwoording van vraag 1 en 2 maken wij gebruik van gekweekte cellen waarbij we uit zijn gegaan van primaire celkweken, dat wil zeggen celkweken die begonnen zijn uit vers verkregen hersenmateriaal. Onze resultaten tonen aan dat microglia een breed repertoire aan moleculen van het aangeboren immuunsysteem gebruiken (Toll-like receptor 1, 2, 3, 4, 5, 6 en 8, TREM-2), maar ook dat ze bepaalde eiwitten niet gebruiken (Toll-like receptor 7 en 9, TREM-1). Na stimulatie van deze specifieke moleculen raken microglia geactiveerd. Zij produceren allerlei hormoonachtige stoffen (cytokinen) die andere cellen instrueren om op een bepaalde manier te reageren en hun capaciteiten om antigeen aan witte bloedcellen te presenteren gaan omhoog. Activering van microglia via verschillende moleculen van het aangeboren immuunsysteem lijkt te resulteren in grofweg hetzelfde type reactie, maar wel met nuanceverschillen. Op dit moment zijn wij bezig om deze nuanceverschillen in kaart te brengen. In de zeer nabije toekomst zullen wij experimenten starten waarbij we zullen pogen om activering te blokkeren. Ter beantwoording van vraag 3 hebben wij hersenweefsel van MS-patiënten in kleine fracties verdeeld en deze fracties getest op door ons ontworpen cellijnen die specifiek bepaalde moleculen van het aangeboren immuunsysteem maken. Onze eerste resultaten lieten zien dat een bepaalde fractie activering via Toll-like receptor 2 bewerkstelligt. Deze resultaten zijn ondertussen bevestigd. Wij hebben het verantwoordelijke stofje alleen nog niet kunnen identificeren, en hopen dat dit technisch mogelijk zal blijken te zijn. In dit verband is het wel aardig om naar het werk van dr. Mario Vogt te verwijzen (zie paragraaf 3.2), waar wij via een compleet andere route hebben geholpen om oplosbaar CD14 te identificeren als eiwit dat Toll-like receptor 2 activeert. Aangezien oplosbaar CD14 ook in de hersenen voorkomt is het zeker niet ondenkbeeldig dat het stofje dat wij op het spoor zijn, uiteindelijk hetzelfde zal blijken te zijn. Onderzoeker: Dr. Jeffrey Bajramovic, postdoc (3,3 dagen per week) Instituut: ErasMS, MS-centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jan jan Uitwerking van gegevens heeft gedeeltelijk in 2006 plaatsgevonden. Subsidie: ,- voor 1 jaar Aanmaak van stoffen met suikerketens en eiwitten die deze ketens binden in hersenen en ruggenmerg van mensen met en zonder MS ( MS) Doel van het onderzoek: Verschillen in suikerketens kunnen een rol spelen bij het regelen van de activiteit van het afweersysteem. Om deze reden is het doel van dit onderzoek om te bepalen of mensen met MS andere suikerketens hebben dan mensen zonder. Daarnaast zal onderzocht worden of de afweercellen bij MS op deze verschillende suikerketens kunnen reageren. Hiertoe zal onderzocht worden of ze eiwitten hebben, die deze (veranderde) suikerketens kunnen binden. Achtergrond van het onderzoek: Eiwitten (en vetten) die zich op het oppervlak van cellen bevinden, zijn vaak voorzien van een suikerketen. De samenstelling van de suikerketen kan per eiwit verschillen. Verschillen in suikerketens kunnen veroorzaakt worden door gebruik van verschillende suikergroepen, een andere volgorde van de suikergroepen, verschillen in de lengte van de keten en/of het al dan niet voorkomen van vertakkingen. Eiwitten met suikerketens worden glycoproteïnen genoemd (vergelijk met: glycose of glucose als naam voor druivensuiker). De suikerketens van de eiwitten kunnen veranderen als er iets mis is met de cel. Bijvoorbeeld als een cel verandert in een kankercel, kan de productie van enzymen die betrokken zijn bij het maken van de suikerketens door de cel veranderen en krijgen de nieuw gemaakte eiwitten andere suikerketens. 40

41 Om deze reden kunnen afweercellen suikerketens op eiwitten gebruiken om te kijken of er iets mis is en of er een afweerreactie gestart moet worden. De afweercellen die moeten signaleren of er iets mis is en er vreemde stoffen (antigenen) in het lichaam voorkomen, worden antigeenpresenterende cellen genoemd. Een afweercel die met name hierin gespecialiseerd is, is de dendritische cel (letterlijk: cel met vele uitlopers). Bij het herkennen van suikerketens maken antigeenpresenterende cellen gebruik van eiwitten die suikerketens kunnen binden (lectines). De lectines op de antigeenpresenterende cellen zijn van een type dat C-type lectine-receptoren (CLR) wordt genoemd. Bij MS treden er ontstekingen op in de hersenen en het ruggenmerg. Studies in dieren met een MS-achtige ziekte hebben aanwijzingen opgeleverd dat antigeenpresenterende cellen een belangrijke rol spelen bij deze ontstekingen. Daarnaast is gevonden dat bevordering van de binding van een glycoproteïne uit myeline aan CLR op dendritische cellen een MS-achtige ziekte in muizen kan remmen. Het doel van dit project is om te onderzoeken of veranderingen in de normale suikerketens de functie van antigeenpresenterende cellen en daarmee de ontstekingsactiviteit kunnen wijzigen. Bereikte resultaten: We zijn begonnen met onderzoeken welke suikerketens en bindende eiwitten (CLR) voorkomen in hersenweefsel afkomstig van mensen met MS. We vonden dat twee verschillende CLR (DC-SIGN en MGL genaamd) voorkomen op microglia (de cellen die het herseneigen afweersysteem vormen) en macrofagen (witte bloedcellen die bij MS de hersenen en het ruggenmerg binnendringen en hier schade aanrichten). Daarnaast vonden we dat gezond myeline uit twee takken bestaande suikermoleculen bevat, waarin de suikergroep fucose voorkomt. Daarnaast komen veel suikerketens met negatief geladen suikergroepen voor. Dit is in overeenstemming met de bij vorming van suikerketens betrokken enzymen, die in oligodendrocyten (myelinevormende cellen) aanwezig zijn. Van belang is dat in MS-ontstekingen andere suikerketens voor lijken te komen. Zowel bij kleuring van weefsel als na isolatie van stoffen met bepaalde suikerketens werden verschillen gevonden. Ontstekingsbevorderende stoffen bleken de productie van bij de vorming van suikerketens betrokken enzymen in oligodendrocyten te veranderen. Deze verandering leidt waarschijnlijk tot een afname van de hoeveelheid suikerketens op de oligodendrocyten, die door het C-type lectine DC-SIGN gebonden kunnen worden. We konden aantonen dat DC-SIGN bindt aan myeline afkomstig van mens en muis. Dit betekent dat DC-SIGN-bindende suikerketens inderdaad aanwezig zijn in myeline-eiwitten of vetten. Vervolgens onderzochten we wat de rol was van een van de myeline-eiwitten: Myeline-Oligodendrocyt- Glycoproteïne (MOG). Om dit mogelijk te maken leverde dr. Sandra Amor ons myeline afkomstig van muizen, die geen MOG kunnen maken. DC-SIGN bleek minder aan het myeline zonder MOG te binden dan aan het normale myeline met MOG. Dit betekent dat MOG mogelijk het enige glycoproteïne in myeline is dat in staat is om DC-SIGN te binden. Onlangs zijn we begonnen om de suikerketens te karakteriseren op glycoproteïnen, die door oligodendrocyten gemaakt worden. We geven hierbij speciale aandacht aan het eiwit MOG. Hiertoe zijn we gestart met een methode om MOG te zuiveren uit myeline. We willen graag het effect van gewijzigde suikerketens op MOG op de functie van gekweekte menselijke dendritische cellen onderzoeken. Daarom laten we MOG-eiwit produceren door gekweekte cellen, waarvan precies bekend is welke suikerketens ze kunnen maken. Door isolatie van het gemaakte MOG met de verschillende suikerketens kunnen we het effect op dendritische cellen onderzoeken. Onderzoeker: Ing. Rosette Fernandez, analist Begeleiders: Dr. Juan Garcia-Vallejo, postdoc Prof. dr. Yvette van Kooyk, immunoloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 feb feb Subsidie: ,- voor 1 jaar 41

42 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 bloed-hersenbarrière. De bloedhersenbarrière bestaat uit twee onderdelen, die samen het binnendringen van ongewenste cellen en stoffen tegengaan. Het eerste onderdeel wordt gevormd door de cellen van de bloedvatwand (endotheelcellen genaamd). In de bloedvaten van hersenen en ruggenmerg zijn deze stevig met elkaar verbonden als het ware aan elkaar vastgeklonken door speciale eiwitcomplexen tussen de cellen (de zogenaamde tight junctions, letterlijk stevige verbindingen). Dit voorkomt dat cellen en stoffen uit het bloed tussen de cellen van de bloedvatwand door kunnen. Het tweede onderdeel wordt gevormd door twee lagen bestaand uit eiwitten en andere stoffen, die een hecht netwerk vormen. Deze lagen worden de basaalmembranen genoemd. Zij liggen tussen de cellen van de bloedvatwand en de hersenen of het ruggenmerg in. Het ene basaalmembraan wordt gevormd door de cellen van de bloedvatwand. Het andere basaalmembraan door een bepaald type hersencellen, de astrocyten. Speciale enzymen zijn nodig om het netwerk van de basaalmembranen open te knippen en ervoor te zorgen dat cellen door deze membranen heen kunnen. Omdat cellen en de meeste eiwitten uit het bloed kunnen de bloed-hersenbarrière niet kunnen passeren, zal activering van het afweersysteem van het lichaam in normale gevallen niet leiden tot ontstekingen in de hersenen. Bij MS blijken er echter lekken op te treden in de bloed-hersenbarrière waardoor de witte bloedcellen toch de hersenen binnen kunnen komen en daar ontstekingen kunnen veroorzaken en myeline kunnen beschadigen. Een schema van de bloed-hersenbarrière. De bloed-hersenbarrière wordt gevormd door endotheelcellen die de bloedvatwand bekleden. De zeer stevige verbindingen ( tight junctions ) tussen deze cellen en de eigenschappen van deze cellen belemmeren het binnendringen van eiwitten en cellen uit het bloed in de hersenen. Daarnaast maakt een dichte heg van moleculen om de hersenbloedvaten (de basale lamina) deel uit van de bloedhersenbarrière. Astrocyten en pericyten zijn twee soorten cellen die door contact met het bloedvat de barrièrefunctie van de endotheelcellen intact houden. In dit hoofdstuk wordt onderzoek beschreven naar het optreden van lekkages in de bloedhersenbarrière bij MS. Paragraaf 8.2 beschrijft onderzoek naar veranderingen die optreden in de hersenbloedvaten bij MS. Hierbij worden al in een vroeg stadium van de ontwikkeling van een MS-ontsteking verschillende afwijkingen in de bloed-hersenbarrière gevonden. Daarnaast hebben de onderzoekers een model van de bloed-hersenbarrière ontwikkeld, dat bestaat uit menselijke endotheelcellen en hersencellen. Dit model wordt gebruikt om de invloed van verschillende stoffen op de bloed-hersenbarrière te bestuderen met behulp van gekweekte cellen. De onderzoekers vonden verder een verhoogde productie van antioxidant-eiwitten in de hersenen van MS-patiënten. Antioxidant-eiwitten kunnen reactieve zuurstofdeeltjes, die schade aanrichten aan de bloed-hersenbarrière en in MS-laesies, onschadelijk maken. Nader onderzoek naar de mogelijk beschermende rol van deze eiwitten wordt beschreven in paragraaf 8.4. De onderzoekers vonden dat vooral ontstekingscellen en bepaalde hersencellen (astrocyten) veel van deze beschermende eiwitten produceren. Paragraaf 8.5 beschrijft nader onderzoek naar factoren die de bloed-hersenbarrière kunnen beschermen of juist beschadigen. In dit recent gestarte onderzoek zal onder andere gekeken worden of er in het bloed van MS-patiënten stoffen voorkomen die de bloed-hersenbarrière beschadigen. Het in paragraaf 8.3 weergegeven onderzoeksproject bestudeert de mogelijkheid om het transport van witte bloedcellen over de bloed-hersenbarrière te remmen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het blokkeren van de werking van een eiwit (CD81 genaamd), dat een rol speelt bij de hechting van witte bloedcellen aan de hersenbloedvaten. De onderzoekers vonden dat een blokkerend eiwit een MS-achtige ziekte in muizen kan verminderen. Inmiddels beschikken ze ook over een eiwit dat de menselijke vorm van CD81 kan blokkeren. De onderzoekers vonden daarnaast dat zowel door witte bloedcellen als door cellen van de bloedvatwand gemaakt CD81 een rol speelt bij het transport van witte bloedcellen over de bloed-hersenbarrière. Bij het MS Centrum Amsterdam wordt de bloed-hersenbarrière bestudeerd door dr. Elga de Vries. Zij heeft onder andere aangetoond dat reactieve zuurstofdeeltjes, die geproduceerd worden bij ontstekingen, het binnendringen van witte bloedcellen in de hersenen kunnen verhogen. Antioxidanten kunnen reactieve zuurstofdeeltjes onschadelijk maken. Een voedingscomponent, die zowel als antioxidant als ontstekingsremmer kan werken, bleek een MS-achtige ziekte in ratten te remmen. Een belangrijke bijdrage aan de bloed-hersenbarriere is dat hersenbloedvatcellen stevig aan elkaar verankerd zijn door middel van zogenaamde tight junctions. In de groep van dr. Elga de Vries is een cellijn gemaakt van hersenbloedvatcellen die groen fluorescerende tight junction-eiwitten hebben. Bestudering van deze cellen onder de microscoop toont aan dat bepaalde witte bloedcellen (monocyten) een gat maken in de tight junction waar de monocyt vervolgens doorheen kruipt. Om het in de hersenen doordringen van monocyten zichtbaar te kunnen maken in een levende rat is er 42

43 samen met drs. Raoul Oude Engberink en dr. Erwin Blezer (Universiteit Utrecht) een onderzoekslijn gestart om deze cellen te volgen met MRI (paragraaf van het Wetenschapskatern ). Hierbij worden cellen gevolgd die een contrastmiddel bestaande uit heel kleine ijzerdeeltjes hebben opgenomen. Samen met de afdeling Radiologie wordt nu onderzocht hoe de MRI-beelden met deze ijzerdeeltjes eruit zien in MS-patiënten en de resultaten worden vergeleken met gangbare MRIcontraststoffen. 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 Veranderingen in de hersenbloedvaten vroeg in de ontwikkeling van MS-ontstekingen ( MS) Doel van het onderzoek: Het doel van dit onderzoek is het verkrijgen van meer kennis over de rol die veranderingen in de hersenbloedvaten spelen bij binnendringen van witte bloedcellen in de hersenen en het ontstaan van MS-ontstekingen. Achtergrond van het onderzoek: Uit het onderzoek van de afgelopen jaren is gebleken dat tijdens MS de bloedvaten in de hersenen deels beschadigd worden en dat dit al in een zeer vroeg stadium plaatsvindt. De cellaag die de hersenbloedvaten bekleed (het hersen-endotheel) verhindert dat schadelijke stoffen en ontstekingscellen vanuit het bloed de hersenen kunnen binnendringen. Door veranderingen in deze bloed-hersenbarrière kunnen ontstekingscellen zich ophopen in de perivasculaire ruimte (letterlijk: een ruimte gelegen rondom het bloedvat). Deze ruimte wordt omgeven door twee dunne lagen, de zogehete basaalmembranen, die bijdragen aan de functie van de bloed-hersenbarrière. Bereikte resultaten: We hebben ophopingen van basaalmembraan-eiwitten gevonden in de ruimte rondom bloedvaten en in de aangetaste witte stof. We veronderstellen dat deze veranderingen een rol spelen bij het binnendringen, ophopen en transport van ontstekingscellen in hersenen van MS-patiënten. Ontstekingscellen scheiden enzymen uit die de basaalmembranen afbreken, waardoor ze de hersenen kunnen binnendringen. We hebben aangetoond dat er een verhoogde aanmaak van het enzym matrix metalloprotease-19 in hersenen van MS-patiënten optreedt. Verder hebben we gevonden dat er een verhoogde productie van antioxidant-eiwitten plaatsvindt in hersenen van MS-patiënten. In de toekomst willen we de mogelijk beschermende rol van deze eiwitten verder bestuderen (zie project MS; paragraaf 8.4 van dit Wetenschapskatern). Tevens hebben we aangetoond dat MS-laesies in de grijze stof, in tegenstelling tot laesies in de witte stof, niet gekenmerkt worden door schade aan de bloed-hersenbarrière. Om het passeren van immuuncellen door de hersen-endotheellaag op microscopisch niveau te onderzoeken hebben we een model van de bloed-hersenbarrière ontwikkeld. Dit model bestaat uit een menselijke hersen-endotheelcellijn in combinatie met astrocyten, de steuncellen van de hersenen. Met dit model bestuderen we mechanismen die ten grondslag liggen aan het binnendringen van immuuncellen in de hersenen. Dit model gebruiken we om de invloed van verschillende stoffen, zoals antioxidanten en stoffen die de aanmaak van antioxidant-eiwitten bevorderen, te bestuderen. Tenslotte zijn we momenteel bezig om te kijken naar allerlei transporteiwitten die nodig zijn voor het goed functioneren van de bloed-hersenbarrière en of er veranderingen te vinden zijn in hersenweefsel van MS-patiënten. MS-laesies ontstaan vaak rond bloedvaten. Deze combinatie van een standaard MRI-foto met een MRI-venogram, waarop de aanwezige bloedvaten zichtbaar worden gemaakt, toont bij de pijl een MS-laesie die ontstaan is rondom een bloedvat. De MSlaesie is zichtbaar als een witte vlek en het bloedvat als de donkere streep die door deze vlek loopt. Onderzoeker: Dr. Jack van Horssen, postdoc Begeleiders: Dr. Elga de Vries, celbioloog/immunoloog Prof. dr. Christien Dijkstra, celbioloog/immunoloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 nov sep Subsidie: ,- voor 2 jaar en 10 maanden 43

44 8.3 Onderzoek naar de therapeutische mogelijkheden van CD81 voor remming van het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen ( MS) Doel van het onderzoek: Inzicht verkrijgen in de haalbaarheid van CD81 als aangrijpingspunt voor therapeutische antilichamen om vorming van MS-laesies tegen te gaan. Het centrifugeren van buizen met cellen. Achtergrond van het onderzoek: Bij MS dringen witte bloedcellen de hersenen en het ruggenmerg binnen en richten hier schade aan. Een veelbelovende therapeutische strategie voor MS is het tegengaan van deze transmigratie (het passeren van witte bloedcellen over de bloed-hersenbarrière). Daarbij worden stoffen toegediend die de hechting van witte bloedcellen aan de vaatwand blokkeren. Zowel witte bloedcellen als cellen van de vaatwand maken het eiwit CD81. Eerder hebben we gevonden dat blokkade van CD81 leidt tot remming van de transmigratie van witte bloedcellen in kweek. Het CD81 regelt de functie van aanhechtingsmoleculen, waaronder bijvoorbeeld VLA-4 en LFA-1. We verwachten dat het mogelijk is om via CD81 de functie van verschillende aanhechtingsmoleculen tegelijk te blokkeren en zo een effectievere remming van de transmigratie te bewerkstelligen. Bovendien zijn er aanwijzingen dat CD81 ook een rol speelt bij andere ziekteprocessen, waaronder de vorming van littekens door astrocyten in chronische MS-laesies en de activering van witte bloedcellen door zogenaamde antigeen-presenterende cellen. In dit project onderzoeken we of antilichamen tegen CD81 in diermodellen voor MS experimentele autoimmuun encefalomyelitis (EAE) - de transmigratie van witte bloedcellen kunnen remmen en daarmee de ziekteverschijnselen verminderen. Daarnaast zoeken we nieuwe antilichamen die specifiek het menselijke CD81-eiwit herkennen. De nieuwe antilichamen worden op hun blokkerende werking getest in een kweekmodel voor transmigratie van menselijke witte bloedcellen. Ook wordt het effect van de antilichamen onderzocht in kweekmodellen voor littekenvorming van astrocyten en voor immuunactivering van witte bloedcellen. Bereikte resultaten: In een EAE-model in muizen hebben we gevonden dat de ziekteverschijnselen verminderen na behandeling met een antilichaam tegen CD81. Een bloedvatwand wordt gevormd door endotheelcellen. We hebben een endotheelcellijn geconstrueerd die groen fluorescerend CD81 aanmaakt. Daarmee is het mogelijk om CD81 live te volgen tijdens het transmigratieproces, waaruit bleek dat CD81 op het endotheel samenklontert rondom aanhechtende witte bloedcellen. Deze waarneming wijst erop dat CD81 niet alleen in de witte bloedcellen, maar ook in de endotheelcellen actief betrokken is bij de transmigratie. Tenslotte hebben we met behulp van een menselijke hersen-endotheelcellijn gekeken naar de effecten van verschillende antilichamen gericht tegen menselijk CD81. Een bepaald antilichaam tegen CD81 bleek bijzonder goed in staat om de transmigratie van menselijke witte bloedcellen (monocyten en T-cellen) te onderdrukken. Onderzoekers: Dr. Sipke Dijkstra, postdoc Drs. Richard Verbeek, analist (1,8 dagen per week; tot 1 okt. 2004) Ing. Dennis Bogaert, analist (1 dag per week; van 1 apr tot 1 jul. 2006) Ing. Priscilla Heijnen, analist (1,8 dagen per week; van 1 aug okt. 2007) Begeleider: Dr. Elga de Vries, celbioloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 sep feb Subsidie: ,- voor 3 jaar 44

45 8.4 Biologische rol en therapeutische mogelijkheden van lichaamseigen antioxidant-enzymen bij MS ( MS) Doel van het onderzoek: Ons algemene doel is om meer te weten te komen over de mogelijk beschermende rol van antioxidant-enzymen in de ontwikkeling van nieuwe MS-laesies. Achtergrond van het onderzoek: MS wordt gekenmerkt door het binnendringen van ontstekingscellen in de hersenen. Immuuncellen produceren reactieve zuurstofdeeltjes, die de bloed-hersenbarrière en het hersenweefsel kunnen beschadiging en op die manier bij kunnen dragen aan ontwikkeling van MS-laesies. De aanwezigheid van reactieve zuurstofdeeltjes (zuurstofradicalen) in weefsel wordt oxidatieve stress genoemd (oxidatie = reactie met zuurstof). Zuurstofradicalen kunnen ontgift worden door antioxidanten, die onder andere voorkomen in onze voeding. Eerder onderzoek heeft de beschermende werking van antioxidanten in een diermodel voor MS aangetoond. Het nadeel van antioxidanten is echter dat deze stoffen de hersenen moeilijk kunnen bereiken, waardoor zeer hoge concentraties nodig zijn. Er is sterke behoefte aan een alternatief om zuurstofradicalen om te zetten in minder schadelijke producten. Hersencellen bezitten een beschermingsmechanisme bestaande uit eiwitten, die het lichaam zelf maakt als er te veel radicalen worden gevormd om zo de hersenen te beschermen. Deze eiwitten - ook wel antioxidant-enzymen genoemd - kunnen net als antioxidanten zuurstofradicalen afbreken. Over het algemeen is er weinig bekend over de rol van deze enzymen in MS. Wij willen bestuderen welke soorten antioxidant-enzymen voorkomen in hersenen van MS-patiënten en welke hersencellen deze eiwitten maken. Vervolgens willen we de effecten van zuurstofradicalen op de activiteit van antioxidant-enzymen bestuderen. Hiervoor worden cellen uit de hersenen blootgesteld aan zuurstofradicalen of ontstekingscellen om zodoende meer inzicht te krijgen in de regulatie en activiteit van antioxidant-enzymen tijdens oxidatieve stress. Tenslotte willen we kijken of stoffen, die de productie van antioxidant-enzymen bevorderen, de cellen beschermen tegen schadelijke zuurstofradicalen. Bereikte resultaten: We hebben gevonden dat er diverse soorten antioxidant-enzymen in gezonde hersenen voorkomen en dat er meer antioxidant-enzymen geproduceerd worden in hersenen van MS-patiënten. Met name ontstekingscellen en astrocyten (steuncellen van de hersenen) produceren veel van deze beschermende enzymen en zouden dus een beschermende rol kunnen spelen. Onderzoekers: Dr. Jack van Horssen, postdoc (2,5 dag per week) Ing. Joost Drexhage, analist (4 dagen per week; van 1 mei jan. 2010) Begeleiders: Dr. Elga de Vries, celbioloog / immunoloog Prof. dr. Christien Dijkstra, celbioloog / immunoloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 okt okt Subsidie: ,- voor 4 jaar 8.5 Opsporen van factoren die het functioneren van de bloed-hersenbarrière regelen ( MS) Een schema van de tight junction, de zeer sterke verbinding tussen de cellen van de wand van de hersenbloedvaten, die ervoor zorgt dat grote eiwitten en cellen deze wand niet kunnen passeren. De tight junction wordt gevormd door verschillende eiwitten, waarvan de namen schuingedrukt zijn weergegeven. Doel van het onderzoek: In dit onderzoek zullen we factoren identificeren, die de opening van de bloed-hersenbarrière regelen. Achtergrond van het onderzoek: De bloed-hersenbarrière wordt gevormd door endotheelcellen die de binnenkant van de bloedvaten in de hersenen bekleden. De barrière zorgt ervoor dat in de hersenen geen cellen van het immuunsysteem binnen kunnen dringen door de aanwezigheid van eiwitcomplexen tussen de cellen (tight junctions). Tijdens het ontstaan van multiple sclerose (MS) dringen er echter wel witte bloedcellen door de bloed-hersenbarrière de hersenen in die schade veroorzaken. Uit ons vooronderzoek is gebleken dat voor de passage van witte bloedcellen over de bloed-hersenbarrière reactieve zuurstofverbindingen nodig zijn, die gevormd worden tijdens het vasthechten van deze 45

46 cellen aan het hersen-endotheel. Inmiddels weten we dat deze zuurstofradicalen in staat zijn signalen in het hersen-endotheel aan te zetten die leiden tot de opening van de bloed-hersenbarrière. In dit onderzoek willen we gaan bestuderen hoe deze zuurstofradicalen dit doen door te gaan kijken of ze de vetten in de wand van de cel kunnen veranderen. De bloed-hersenbarrière wordt aan de hersenzijde omgeven door bepaalde hersencellen (astrocyten); deze scheiden stoffen af die bijdragen aan het optimaal functioneren van de barrière. Tevens willen we in dit onderzoek een begin maken met het identificeren van welke stoffen de bloed-hersenbarrière kunnen verstevigen en aan de andere kant kijken of er in het bloed van MS-patiënten stoffen voorkomen die de bloed-hersenbarrière beschadigen. Resultaten uit dit onderzoek zullen bijdragen aan een beter begrip van de controle van de bloed-hersenbarrière en kunnen leiden tot het vinden van stoffen die de bloed-hersenbarrière verstevigen om zo het in de hersenen binnendringen van witte bloedcellen tegen te gaan. Bereikte resultaten: Binnen dit onderzoek zijn we bezig een aantal technieken op te zetten, die veranderingen in de vetten van de celwand kunnen meten. Tevens hebben we ons uit menselijke cellen bestaande kweekmodel voor de bloed-hersenbarrière verbeterd ten einde stoffen te identificeren die een effect hebben op de doorlaatbaarheid hiervan. Onderzoeker: Dr. Patricia Silva, postdoc (5 dagen per week tot 1 dec. 2007, daarna ca. 4,5 dag per week) Begeleiders: Dr. Elga de Vries, celbioloog / immunoloog Dr. Arie Reijerkerk, biochemicus / moleculair bioloog Onderzoek naar de bloedhersenbarrière bij het MS Centrum VUmc. Instituut: VU Medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 okt jul Subsidie: ,- voor 9 maanden 8.6 Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière aan het MS Centrum Amsterdam) Aan het MS Centrum Amsterdam wordt onderzoek verricht naar de bloed-hersenbarrière en MS door dr. Elga de Vries. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. 46

47 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 hiernaast. 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. Zoals boven vermeld zijn er in gebieden in de hersenen waar de myeline is afgebroken soms nog cellen aanwezig zijn die in principe tot oligodendrocyten uit kunnen groeien. Uit eerder onderzoek is gebleken dat voor het uitgroeien van deze cellen tot oligodendrocyten niet alleen groeifactoren nodig zijn maar ook signalen van de omringende zenuw- en steuncellen (paragraaf 9.2 van het Wetenschapskatern ). 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 MSlaesies. Daarnaast zijn in MS-laesies signalen gevonden, die deze groei remmen. Een voorbeeld hiervan is het eiwit fibronectine, dat wordt gevonden in de door MS aangedane gebieden. In het in paragraaf 9.2 beschreven onderzoek wordt geprobeerd om door binding van een speciaal eiwit, een antilichaam, aan de voorlopers van oligodendrocyten de vorming van myeline te stimuleren. De onderzoekers hebben inderdaad een antilichaam gemaakt, dat de blokkade van de vorming van myeline in de aanwezigheid van fibronectine op kan heffen. Helaas remt dit antilichaam in een normale omgeving (in afwezigheid van fibronectine) juist de vorming van myeline en zorgt het voor afbraak van bestaand myeline. De onderzoekers streven er naar het antilichaam zodanig te veranderen dat het alleen nog myelinevorming kan stimuleren zonder dat de omgeving daarbij van invloed is. Gedurende het onderzoek vonden de onderzoekers ook een mogelijke verklaring voor de aanwezigheid van het myelinevorming remmende fibronectine in MS-laesies. Zij vonden namelijk dat bepaalde hersencellen astrocyten fibronectine uit kunnen scheiden, met name onder invloed van ontstekingsstoffen. Het onderzoek in paragraaf 9.2 richt zich op stimulering van myelinevorming door nog in de MSlaesies aanwezige oligodendrocyten. Een andere mogelijkheid om myelinevorming en daarmee herstel van myeline te bevorderen, zou het in de hersenen brengen van extra oligodendrocyten kunnen zijn. Cellen voor implantaties worden in de regel verkregen uit zogenaamde stamcellen. Dit zijn cellen die afhankelijk van de ontvangen signalen kunnen uitgroeien tot vele of zelfs tot alle mogelijke celtypen. Voordat uit stamcellen verkregen oligodendrocyten in de kliniek kunnen worden toegepast, zal hun veiligheid (kans op zwerven, kans op tumorvorming), functionaliteit en stabiliteit na implantatie moeten worden vastgesteld. Met functionaliteit wordt hier bedoeld of de cellen inderdaad doen wat ze moeten doen (myeline vormen in de gebieden waar myelineafbraak heeft plaatsgevonden) en met stabiliteit of de cellen gedurende langere tijd in leven en gezond blijven. Het in paragraaf 9.3 beschreven project richt zich op deze aspecten en tracht het lot van uit stamcellen verkregen oligodendrocyten na transplantatie in muizen met een MS-achtige ziekte in detail te bestuderen met onder andere detectietechnieken waarmee gelabelde getransplanteerde cellen in levende dieren over een lange termijn gevolgd kunnen worden. De onderzoekers hebben tot nu toe bestudeerd hoe stamcellen kunnen worden aangezet tot de vorming van oligodendrocyten. Daarnaast lieten de eerste implantaties van uit stamcellen verkregen oligodendrocyten in muizen met een MSachtige ziekte zien, hoe de cellen overleefden en zich nestelden in de gebieden in de hersenen, waar myeline was afgebroken. In de toekomst zullen de cellen gedurende langere tijd worden gevolgd. Schematische weergave van de vorming van myeline. De uitlopers van een myelinevormende cel wikkelen zich om delen van de nabijgelegen zenuwvezels en vormen zo lagen myeline. Elke uitloper vormt op deze wijze een segment van de myelineschede om de zenuwvezel. De knopen van Ranvier kleine stukjes onbedekte zenuwvezel tussen de myeline-segmenten spelen een belangrijke rol bij de geleiding van elektrische signalen door de zenuwvezel. Bij zenuwvezels met een myelineschede vindt snelle signaalgeleiding plaats doordat het signaal zich over de zenuwvezel verplaatst door als het ware van de ene knoop van Ranvier naar de andere te springen. (Bewerkt naar een illustratie afkomstig van de National Institutes of Health Office of Science Education, Bethesda, VS.) 47

48 In paragraaf 9.4 wordt onderzoek beschreven naar de invloed van gangliosiden op de afbraak en aanmaak van myeline. Gangliosiden zijn vetachtige stoffen die met name veel voorkomen in de cellen van het centrale zenuwstelsel. Deze gangliosiden, waarvan heel veel verschillende soorten bestaan, worden bij ziekte vaak door de cellen uitgescheiden. Ook tijdens het verloop van MS worden verhoogde hoeveelheden gangliosiden aangetroffen in de hersenvloeistof. Er zijn aanwijzingen dat deze uitgescheiden gangliosiden de afbraak van myeline zouden kunnen bevorderen. Aan de andere kant zijn er ook aanwijzingen dat gangliosiden de groei en de aanmaak van myeline positief kunnen beïnvloeden. Meer kennis hierover zou kunnen leiden tot mogelijkheden om het herstel van myeline te bevorderen of de afbraak te beperken. De onderzoekers vonden dat verschillende gangliosiden verschillende effecten op myelineproducerende oligodendrocyten uit kunnen uitoefenen. Een ganglioside dat in verhoogde concentraties in het hersenvocht van MS-patiënten aanwezig is, blijkt de aanmaak van myeline te remmen. Daarnaast vonden de onderzoekers dat productie van een ander ganglioside door oligodendrocyten noodzakelijk is voor de vorming stabiel myeline. 9.2 De ontwikkeling van een nieuwe methode om myelinevorming te stimuleren: het maken en testen van een antilichaam, dat aanmaak van myeline kan bevorderen ( MS) Doel van het onderzoek: Een antilichaam, gericht tegen een in myeline-producerende cellen voorkomende vetachtige stof (sulfatide) zodanig veranderen dat het myelinevorming bevordert, zonder dat de omgeving van de cellen daarop van invloed is. Dwarsdoorsnede van de myelineschede rond een zenuwvezel. Op deze elektronenmicroscopische opname zijn duidelijk de verschillende (op de opname donker gekleurde) lagen van de myelineschede om de zenuwvezel te zien. (Illustratie: prof. dr. Cedric Raine, Albert Einstein College of Medicine, New York, VS.) Achtergrond van het onderzoek: Plaatselijke afbraak van myeline (demyelinisatie) en het falen van aanmaak van nieuw myeline (remyelinisatie) spelen een belangrijke rol in het ziektebeeld van multiple sclerose (MS). Myeline, dat gemaakt wordt door oligodendrocyten, dient als isolatiemateriaal rondom zenuwvezels die betrokken zijn bij de zenuwgeleiding. Het verdwijnen van myeline zal dus de werking van zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel ernstig verstoren, wat zich onder meer uit in uitval van beweging en gevoel. Het niet plaatsvinden van spontaan herstel van myeline ondanks de aanwezigheid van voorlopercellen van oligodendrocyten in de aangetaste gebieden, kan het gevolg zijn van de aanwezigheid van remmende en/of de afwezigheid van stimulerende factoren. Uit eerder onderzoek in ons laboratorium is gebleken dat om de oligodendrocyten tot aanmaak van myeline aan te zetten, een aaneenschakeling van signalen nodig is. Juist in MS-laesies - d.w.z. de plekken waar myelineafbraak heeft plaatsgevonden - zijn deze signalen verstoord door o.a. het lekken van de bloed-hersenbarrière, waardoor ongewenste ontstekingscellen en signaalmoleculen (o.a. fibronectine) de hersenen kunnen binnendringen. In een voorgaand project ( MS; paragraaf 9.2 van het Wetenschapskatern ) is gebleken dat het vet sulfatide de aaneenschakeling bundelt van signalen die myelinevorming stimuleren. In een MS-laesie-omgeving, d.w.z in de aanwezigheid van fibronectine, is de functie van sulfatide echter verstoord. Met een antilichaam gericht tegen sulfatide wordt deze functie hersteld, wat resulteert in het maken van myeline in aanwezigheid van fibronectine. Het antilichaam bootst als het ware de signalen afkomstig van de zenuwen na. Helaas stimuleert dit antilichaam in de huidige vorm niet alleen myelinevorming. In een normale omgeving (in aanwezigheid van laminine) remt het juist de vorming van myeline door voorlopercellen van oligodendrocyten. Verder zorgt dit antilichaam voor afbraak van de myeline van gezonde volwassen oligodendrocyten. In dit fellowshipproject proberen we de werking van het bovengenoemde antilichaam tegen sulfatide te begrijpen en deze kennis te gebruiken om het antilichaam zodanig te veranderen dat het alleen nog myelinevorming kan stimuleren zonder dat de omgeving daarbij van invloed is. Voor dit onderzoek maken we in eerste instantie gebruik van geïsoleerde voorlopercellen van oligodendrocyten uit rattenhersenen die onder geschikte omstandigheden in een kweekschaal daadwerkelijk overgaan tot de vorming van myeline. Uiteindelijk zullen de meest belovende antilichamen in verschillende MS-diermodellen getest worden op hun vermogen om myelinevorming te bevorderen. Bereikte resultaten: In het afgelopen jaar was het onderzoek onder andere gericht op het leren begrijpen hoe het antilichaam tegen sulfatide werkt. Die kennis is nodig om op weldoordachte wijze verdere verandering in het antilichaam aan te brengen zodat we de werking ervan zorgvuldig kunnen beïnvloeden, dwz. sturen We hebben kunnen aantonen dat sulfatide een rol speelt bij het transport van PLP, één van de belangrijkste myeline-eiwitten voornamelijk betrokken bij het organiseren van de afzonderlijke membraanlagen van myeline. Op een MS-voedingsbodem (fibronectine) is dit transport geremd en wordt de vorming van myeline navenant verstoord. 48

49 Antilichamen tegen sulfatide herstellen juist het transport van PLP, waardoor de vorming weer op de juiste en normale wijze plaatsvindt. Ook hebben we kunnen aantonen dat laminine, een eiwit dat wordt afgescheiden door zenuwvezels, via een wisselwerking met sulfatide, transport van PLP naar de myelineschede mogelijk maakt, zo niet bevordert. Verder hebben we een eerste inventarisatie uitgevoerd naar de aanwezigheid van fibronectine in MS-diermodellen, met als doel om het juiste diermodel te vinden om de myelinebevorderende werking van antilichamen tegen sulfatide te testen. In een muismodel, waarin myeline tijdelijk verdwijnt en uiteindelijk weer herstelt, blijkt dat dit herstel door oligodendrocyten pas optreedt als het tijdelijk aanwezige fibronectine uit de aangetaste gebieden (laesies) verdwijnt. Waarom fibronectine zich ophoopt in MS-laesies bij de mens en niet, zoals in het muismodel, verdwijnt, is niet bekend. Daarom is het belangrijk om te achterhalen wat de oorzaak is van de ophoping van fibronectine in de aangetaste gebieden. De voorlopige resultaten laten zien dat geactiveerde astrocyten (niet-myelinevormende cellen van het centrale zenuwstelsel, die deel uitmaken van de omgeving van oligodendrocyten) fibronectine in draadachtige structuren kunnen uitscheiden, met name als een ontstekingsreactie wordt nagebootst. Het komende jaar zullen we ons verder gaan richten op het veranderen en testen van het antilichaam tegen sulfatide. Onderzoekers: Dr. Wia Baron, Stichting MS Research fellow Anita Nomden, analist (alleen eerste jaar) Begeleider: Prof. dr. Dick Hoekstra, biochemicus/celbioloog Instituut: Universitair Medisch Centrum Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 mrt mrt Subsidie: ,- voor 4 jaar 9.3 Onderzoek naar het gedrag van uit stamcellen verkregen oligodendrocyten na transplantatie in diermodellen voor MS ( MS) Doel van het onderzoek: Bepalen van het overleven en functioneren van uit stamcellen verkregen myelinevormende cellen (oligodendrocyten) na transplantatie in dieren met een MS-achtige ziekte. Achtergrond van het onderzoek: De oorzaak van de meest belastende symptomen van MS is het verloren gaan van de myelineschede rondom zenuwvezels waardoor signaaldoorgifte verstoord is. Hoewel er in gezonde hersenen voldoende jonge, reserve myelinevormende cellen (oligodendrocyten) zijn, die voor herstel van myeline kunnen zorgen, zullen veelvuldige opflakkeringen van de ziekte leiden tot uitputting van deze reserve-pool en tot verstoring van het myelineherstel zodat er chronisch gedemyeliniseerde laesies in de hersenen ontstaan, dat wil zeggen laesies waarin de myeline is verdwenen. Er bestaat nog steeds geen enkele behandeling om die chronisch gedemyeliniseerde laesies te herstellen. Een van de suggesties is het implanteren van vervangende oligodendrocyten. In proefdieren is aangetoond dat een dergelijke benadering goede resultaten kan opleveren. Een belangrijk obstakel voor toepassing bij de mens is het vinden van een geschikte bron van vervangende oligodendrocyten. De vooruitgang in stamcelonderzoek de laatste 10 jaar lijkt mogelijkheden te bieden om stamcellen te gebruiken als bron voor oligodendrocyten. Met name stamcellen uit beenmerg (een toegankelijk stamcelbron) van de patiënt zelf (geen afstoting) lijken goede kandidaten. Voor transplantatie moeten die stamcellen in kweek eerst aangezet worden te veranderen (differentiëren) in oligodendrocyten. Voordat uit stamcellen verkregen oligodendrocyten in de kliniek kunnen worden toegepast, zal hun veiligheid (kans op zwerven, kans op tumorvorming), functionaliteit en stabiliteit na implantatie moeten worden vastgesteld. Dit project richt zich op deze aspecten en tracht het lot van uit stamcellen verkregen oligodendrocyten na transplantatie in muizen met een MS-achtige ziekte in detail te bestuderen met onder andere detectietechnieken waarmee gelabelde getransplanteerde cellen in levende dieren over een lange termijn gevolgd kunnen worden. Bereikte resultaten: In de eerste fase zijn studies verricht naar het moleculaire mechanisme waarmee stamcellen in kweek tot oligodendrocyten differentiëren om zodoende de differentiatieprocedure verder te optimaliseren. Dat wil zeggen dat gekeken is welke genen binnen de cel actief worden als een Het eiwit fibronectine, dat bij MS vanuit het bloed de hersenen en het ruggenmerg binnendringt, verstoort de ontwikkeling van myelinevormende cellen. Voorlopers van myelinevormende cellen werden gekweekt in schaaltjes zonder (boven) en met (onder) fibronectine. De cellen werden gekleurd voor een eiwit, dat zich bij normale ontwikkeling naar de uiteinden van de uitlopers begeeft. Merk op dat fibronectine zowel de vorming van brede waaiervormige uitlopers als het zich naar de uiteinden begeven van het eiwit verstoort. (Zie voor meer uitleg 9.2). (Illustratie: dr. Olaf Maier, Universitair Medisch Centrum Groningen) 49

50 stamcel zich ontwikkelt tot een oligodendrocyt, welke stoffen deze ontwikkeling in gang kunnen zetten en hoe signalen die tot deze ontwikkeling leiden binnen de cel worden doorgegeven. Daarnaast zijn de eerste inleidende experimenten uitgevoerd met detectietechnieken van celtransplantaten in levende dieren. Een van die technieken is bioluminiscentie-imaging: met behulp van een speciale camera (IVIS 100) kunnen fluorescerende cellen in een levend dier zichtbaar worden. Dergelijke fluorescerende stamcellen worden geïsoleerd uit muizen met een luciferasegen; alle cellen in deze muizen produceren het enzym luciferase (afkomstig van de vuurvlieg). Als na transplantatie de stof luciferine wordt toegediend zullen de getransplanteerde cellen met luciferase het luciferine omzetten waarbij licht vrijkomt dat door de huid heen gedetecteerd kan worden in de IVIS-camera. De eerste implantaties met luciferase-positieve, uit stamcellen verkregen oligodendrocyten in muizen met een MS-achtige ziekte lieten zien hoe de cellen overleefden en zich nestelden in de gedemyeliniseerde laesie in de hersenen. In komende experimenten zullen luciferase-positieve celtransplantaten over een langere termijn (tot 6 maanden) gevolgd worden na implantatie in muizen met een MS-achtige ziekte. Parallel aan detectie met behulp van fluorescentie zijn inleidende experimenten verricht ter optimalisering van de detectie-efficiëntie van getransplanteerde stamcellen in de muizen met behulp van PET-scanning en MRI. Bij een PET-scan wordt een kleine hoeveelheid radioactieve stof in het lichaam gevolgd. MRI maakt gebruik van magnetische velden. Onderzoeker: Falak Sher, aio / bursaal Begeleider: Dr. Sjef Copray, neurobioloog Instituut: Universitair Medisch Centrum Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 feb feb Subsidie: ,- voor 4 jaar 9.4 Een onderzoek naar mogelijke invloeden van vetachtige stoffen (gangliosiden) op de afbraak en aanmaak van myeline ( MS) Doel van het onderzoek: Vaststellen of en zo ja welke gangliosiden een rol spelen inclusief de wijze waarop - bij de afbraak en/of aanmaak van myeline in multiple sclerose. Een voorloper van een myelinevormende cel (boven) en een volwassen myelinevormende cel (onder) in weefselkweek. De plaatjes zijn verkregen door kleuring van een myeline-eiwit in de cellen. Merk op dat de volwassen myelinevormende cel brede waaiers vormt van myelinebevattend materiaal. In het centrale zenuwstelsel wikkelen deze waaiers zich om zenuwvezels en vormen zo de myelineschede. (Illustratie: dr. Wia Baron, Universitair Medisch Centrum Groningen) Achtergrond van het onderzoek: Plaatselijke afbraak (demyelinisatie) en het falen van aanmaak van nieuw myeline - het isolatiemateriaal rondom zenuwvezels - speelt een belangrijke rol in het ziektebeeld van multiple sclerose (MS). De werking van zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel wordt door deze blijvende demyelinisatie ernstig gestoord, wat zich onder meer uit in uitval van beweging en gevoel. Inzicht in welke processen bijdragen aan de afbraak van myeline en welke processen tot myelinevorming kunnen aanzetten, is van cruciaal belang voor de ontwikkeling van effectieve behandelingen van MS. Gangliosiden zijn vetachtige stoffen die met name veel voorkomen in de cellen van het centrale zenuwstelsel. Deze gangliosiden, waarvan heel veel verschillende soorten bestaan, worden bij ziekte vaak door de cellen uitgescheiden. Ook tijdens het verloop van MS worden verhoogde hoeveelheden gangliosiden aangetroffen in de hersenvloeistof. Er zijn aanwijzingen dat deze uitgescheiden gangliosiden de afbraak van myeline zouden kunnen bevorderen. Aan de andere kant zijn er ook aanwijzingen dat gangliosiden de groei en de aanmaak van myeline positief kunnen beïnvloeden. Voorts is in diermodellen aangetoond dat gangliosiden een rol zouden kunnen spelen bij de stabiliteit van myeline, dat wil zeggen het versterken van de myelinelagen. Mogelijk dat elk van deze processen wordt beïnvloed door verschillende typen gangliosiden, maar of dat zo is dan wel welke typen precies een rol spelen bij afbraak en herstel van myeline is niet bekend. In dit pilotproject zal daarom een eerste stap worden gezet om de afzonderlijke gangliosiden die mogelijk een rol spelen bij afbraak, herstel en stabiliteit van myeline te identificeren. Hierbij maken we gebruik van geïsoleerde oligodendrocyten (cellen die myeline maken) uit rattenhersenen, die onder geschikte omstandigheden in een kweekschaal daadwerkelijk myelinevorming vertonen. 50

51 Bereikte resultaten: Om vast te stellen of en welke gangliosiden een rol spelen bij de afbraak van myeline, zijn volwassen, myelinevormende oligodendrocyten blootgesteld aan een aantal verschillende gangliosiden. Met name het type dat bekend staat als ganglioside GD3 blijkt in zeer lage concentraties de reeds gevormde myeline af te breken, in tegenstelling tot het nauw verwante type ganglioside GM3. Dus verschillende gangliosiden lijken verschillende effecten op myelineproducerende oligodendrocyten te kunnen uitoefenen. Ook blijkt ganglioside GD3 de groei van jonge oligodendrocyten en de aanmaak van myeline te remmen. Omdat ganglioside GD3 in verhoogde concentraties in het hersenvocht van MS-patiënten aanwezig is, zou dus ook GD3 een rol kunnen spelen in het ziekteproces van MS. Ook laten een aantal voorlopige resultaten van ons werk zien dat gangliosiden wel degelijk een positieve rol bij myelinevorming kunnen spelen, alhoewel er (nog) geen specifieke gangliosiden zijn geïdentificeerd die de aanmaak van myeline stimuleren. Zo zien we bijvoorbeeld dat het remmen van de productie van gangliosiden resulteert in een verminderde aanmaak van myeline. Bovendien gaan de cellen bij een verlaagde ganglioside-productie andere myelinevetten uitscheiden, waardoor de myeline minder stabiel wordt en daardoor mogelijk gemakkelijker ten prooi valt aan afbraak. Toevoeging van ganglioside GT1b deed het effect teniet. Blijkbaar is ganglioside GT1b dus nodig voor de vorming van stabiel myeline en oefent daarmee op z n minst een beschermende functie uit. Opmerkelijk is dat dit ganglioside ook verhoogd in cellen aanwezig is als er veel myeline wordt geproduceerd. De tot nu toe verkregen gegevens bevestigen dus ondubbelzinnig onze hypothese over een rol van gangliosiden in de vorming en stevigheid van myeline. In de komende maanden zullen we daarom de manier waarop de tot nu toe geïdentificeerde gangliosiden hun effecten bewerkstelligen in detail verder onderzoeken. Onderzoeker: Anita Nomden, analist (5 dagen per week tot sep. 2006, daarna 4 dagen per week) Begeleiders: Dr. Wia Baron, Stichting MS Research fellow Prof. dr. Dick Hoekstra, biochemicus / celbioloog Instituut: Universitair Medisch Centrum Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 mei jul Subsidie: ,- voor 1 jaar Dr. Wia Baron bij de uitreiking van haar Stichting MS Research Fellowship in

52 10. Onderzoek naar beschadiging van zenuwvezels 10.1 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 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. 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. 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) (zie paragraaf 3.2, 11.2 en 11.3 van dit katern en paragraaf 10.2 van het Wetenschapskatern ). Elektronenmicroscopische opname van een bundel zenuwvezels naar een groep zenuwcellen. De opname laat zien dat verschillende zenuwvezels contact maken met verschillende zenuwcellen. (Illustratie: prof. dr. E. Marani, Laboratorium voor Fysiologie, Leids Universitair Medisch Centrum.) In paragraaf 10.2 wordt onderzoek beschreven naar de beschadiging van zenuwvezels bij MS-achtige ziektes in muizen. Hierbij is gevonden, dat reacties van het afweersysteem tegen bestanddelen van zenuwvezels ziekte kunnen veroorzaken. Deze resultaten zijn van belang voor MS omdat in patiënten antistoffen tegen een zenuwvezeleiwit - neurofilament - gevonden zijn. Deze zouden dus een rol kunnen spelen in het ontstaan van schade aan zenuwvezels bij MS. Aanvullend onderzoek naar de beschadiging van zenuwvezels wordt binnen het ErasMS verricht door dr. Sandra Amor (zie paragraaf 3.3). Biologische markers of biomarkers zijn stoffen in bloed of hersenvloeistof die informatie kunnen geven over de aanwezigheid, de vorm of het verloop van een ziekte. Op dit moment zijn er nog geen goede biomarkers voor MS. Paragraaf 10.3 beschrijft onderzoek waarin wordt gezocht naar geschikte biomarkers voor zenuwvezelschade in MS. De onderzoekers gebruiken een geavanceerde techniek - proteomics waarmee ze veel eiwitten tegelijk in kaart kunnen brengen. Het afgelopen jaar vonden zij eiwitprofielen, die onderscheid kunnen maken tussen verschillende vormen van MS (relapsing remitting MS, die gepaard gaat met opflakkeringen, en secundair progressieve MS, een latere fase van relapsing remitting MS, waarbij er geen sprake meer is van opflakkeringen maar van geleidelijke achteruitgang) De rol van beschadiging van en reacties van het afweersysteem tegen zenuwvezels in het ziekteproces van ziekten waarbij afbraak van myeline optreedt ( MS her) Doel van het onderzoek: Wij onderzoeken hoe schade aan zenuwvezels ontstaat in een diermodel van multiple sclerose, experimentele auto-immuun encefalomyelitis (EAE) in muizen. Daarbij richten wij ons op de vraag of er afweerreacties zijn tegen bestanddelen van zenuwvezels in MS en EAE en onderzoeken we of deze afweerreacties kunnen leiden tot schade aan zenuwvezels en neurologische ziekte in muizen. Achtergrond van het onderzoek: Recent is duidelijk geworden dat niet alleen myeline en myelineproducerende cellen aangetast worden tijdens MS, maar dat ook de zenuwcellen zelf schade oplopen. De uitlopers van zenuwcellen vertonen zwellingen en zijn op sommige plekken zelfs doorgesneden. Deze schade aan zenuwcellen en zenuwvezels begint waarschijnlijk al vroeg tijdens de ziekte en draagt bij aan het ontstaan van handicaps bij MS. Wat precies de oorzaak is van de schade aan zenuwvezels in MS is nog niet helemaal duidelijk. Wij denken dat ontstekingscellen kunnen reageren tegen zenuwvezels en zenuwcellen en zo kunnen leiden tot ziekteverschijnselen. Daarom onderzoeken wij ook of het inspuiten van dieren met bestanddelen van zenuwvezels kan leiden tot ziekteverschijnselen. Dit inspuiten leidt tot een reactie van het afweersysteem tegen zenuwvezels (zoals inspuiten van een verzwakte ziekteverwekker (vaccin) leidt tot een reactie tegen deze ziekteverwekker). 52

53 Bereikte resultaten: Vorig jaar hebben we dieren ingespoten met de lichte keten van neurofilament, dat zijn eiwitten die zorgen voor de stevigheid van een zenuwvezel. We hebben toen gezien dat dieren ziekteverschijnselen kregen, namelijk spasticiteit en verlamming van poten. We hebben dit nieuwe diermodel nu verder gekarakteriseerd en hebben gekeken naar de plek van ontstekingshaarden (laesies) in het ruggenmerg. We zien dat dieren met spasticiteit laesies hebben op andere plekken dat dieren met verlammingsverschijnselen. Om te onderzoeken welk deel van de ontstekingsreactie de ziekte veroorzaakt, hebben we witte bloedcellen, die reageren tegen de neurofilamenten, ingespoten in gezonde muizen. De muizen werden niet ziek dus deze cellen veroorzaken niet de ziekteverschijnselen in ons model. Nu onderzoeken we of de antistoffen tegen de neurofilamenten een rol spelen bij het ontstaan van de ziekte. Verder hebben we in hersenen van MS-patiënten gekeken of bestanddelen van zenuwcellen worden opgenomen door witte bloedcellen. Deze cellen zouden dan naar de lymfeklieren kunnen gaan waar ze een immuunreactie op gang kunnen brengen. We zien nu nog geen ontstekingscellen met bestanddelen van zenuwcellen in de hersenen van MS-patiënten, maar om hier zeker van te zijn, moeten we nog meer patiënten onderzoeken. Verder kijken we ook naar het effect van antistoffen op de opname van deze zenuwcelbestanddelen door gekweekte afweercellen en zien dat er een versnelde opname is wanneer de antistoffen aanwezig zijn. Deze resultaten zijn van belang voor MS omdat in patiënten ook antistoffen tegen neurofilament gevonden zijn. Deze zouden dus een rol kunnen spelen bij het opruimen van al beschadigde zenuwvezels of juist in het ontstaan van schade aan zenuwvezels zelf. Onderzoekers: Drs. Ruth Huizinga, aio Ing. Nicole Heijmans, analist (van 1 apr tot 1 apr. 2007) Begeleider: Dr. Sandra Amor, immunoloog Instituut: ErasMS, MS-centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 aug aug Subsidie: ,- voor 4 jaar Drs. Ruth Huizinga bespreekt haar onderzoek met dr. Charlotte Teunissen op de MS-onderzoeksdagen Biomarkers voor zenuwvezelschade in MS, een proteomics-studie ( MS) Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoeksproject is om nieuwe biomarkers voor zenuwvezelschade te identificeren in lichaamsvloeistoffen (bloed of hersenvloeistof) van patiënten met MS. Achtergrond van het onderzoek: MS gaat gepaard met schade aan zenuwcellen en met ontstekingsprocessen in de aangedane hersengebieden. Het blijkt dat schade aan zenuwcellen, de prikkelgeleidende cellen van de hersenen, bepalend is voor de mate van neurologische achteruitgang. Wij doen onderzoek naar de rol van beschadigingen aan zenuwcellen in het voortschrijden van MS, de wijze waarop zenuwcellen worden beschadigd en hoe men dit eventueel zou kunnen voorkomen. Schade aan de zenuwvezels wordt in verband gebracht met het verergeren van het ziektebeeld. Voor het volgen van de schade aan zenuwvezels kunnen bepalingen in bloed of hersenvloeistof behulpzaam zijn. Ze kunnen een goede weerspiegeling van de ziekteprocessen weergeven en kunnen als maat voor zenuwschade gebruikt worden. Hiervoor zijn we op zoek naar biomarkers, stoffen die we in het bloed of de hersenvloeistof van mensen kunnen meten, en die iets zeggen over de aard van het ziekteproces. Met deze biomarkers kunnnen we per individuele MS-patiënt, iets zeggen over het verwachte ziekteverloop of over het effect van behandelingen. De biomarkers die we in dit onderzoek opsporen zijn eiwitten, de belangrijkste functionele bouwstenen van cellen, die iets zeggen over de mate van zenuwvezelschade. We willen hierdoor inzicht krijgen in de structuur en functie van de verschillende betrokken eiwitten tijdens het ontstaan van zenuwvezelschade in MS. We doen dit onderzoek met behulp van proteomics. Met deze techniek kunnen we (veranderde) eiwitprofielen in kaart brengen in hersenvloeistof en bloed. We vergelijken hierbij eiwitprofielen van mensen met MS onderling en met die van gezonde mensen. Eiwitten worden al sinds jaar en dag bestudeerd. Maar het bijzondere van proteomics is dat het veel eiwitten tegelijk in kaart kan brengen. Bovendien is het bij proteomics niet nodig om van te voren een 53

54 keuze te maken voor een bepaalde groep te bestuderen eiwitten, waardoor het een groot potentieel heeft voor het vinden van nieuwe biomarkers. Dit alles maakt proteomics tot een veelbelovende technologie waarmee nieuwe verbanden tussen eiwitten en een ziekte als MS kunnen worden ontdekt. Bereikte resultaten: Wij hebben in het afgelopen jaar relevante eiwitprofielen in kaart gebracht die onderscheid kunnen maken tussen verschillende vormen van MS (relapsing remitting MS, die gepaard gaat met opflakkeringen, en secundair progressieve MS, een latere fase van relapsing remitting MS, waarbij er geen sprake meer is van opflakkeringen maar van geleidelijke achteruitgang). Dit doen we met behulp van massaspectrometrie, een veelzijdige proteomics-techniek waarmee we simultaan en snel honderden eiwitten in bloed en hersenvloeistof zichtbaar kunnen maken in de vorm van een zogenaamd massaprofiel. Binnenkort willen we deze massaprofielen verder in detail bekijken, zodat we nieuwe biomarker-eiwitten voor zenuwvezelschade voor MS kunnen ontdekken. Onderzoeker: Dr. Marleen Koel-Simmelink, analist (2,5 dag per week) Begeleiders: Dr. Charlotte Teunissen, neurowetenschapper Dr. Connie Jimenez, proteomics-deskundige / neurowetenschapper Prof. dr. Christine Dijkstra, immunoloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Analyse van een groot aantal monsters tegelijkertijd met behulp van een zogenaamde 96-wells plaat. Looptijd van het onderzoek: 1 apr okt Subsidie: ,- voor 1,5 jaar 10.4 Onderzoek naar beschadigingen van zenuwcellen aan het MS Centrum Amsterdam en het ErasMS Aan het MS-MRI Centrum van het MS Centrum Amsterdam worden verschillende methoden gebruikt en ontwikkeld om schade aan zenuwcellen bij MS te meten met behulp van MRI-scans. Daarnaast verricht drs. Elly Vereyken hier onderzoek naar de oorzaak van zenuwvezelschade bij MS. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. Aan het ErasMS verricht dr. Sandra Amor onderzoek naar de rol die beschadiging van zenuwvezels speelt bij het verloop van MS. Zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern. 54

55 11. Onderzoek naar het verloop van de ziekte 11.1 Inleiding 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 (schubs of 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. In dit hoofdstuk wordt onderzoek beschreven, dat gericht is op het krijgen van meer informatie over de oorzaken van de verschillen in verloop van MS. Hierbij wordt met name gezocht naar kenmerken die groepen personen met een bepaald ziekteverloop gemeen hebben. Meer kennis over wat het verloop van MS bepaalt, zal kunnen bijdragen aan een afname van de onvoorspelbaarheid van de ziekte en op deze wijze tevens aan een optimale keuze van een behandeling voor elke persoon. 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. Hoewel MRI een zeer belangrijk hulpmiddel is om vast te stellen of iemand MS heeft, kan op dit moment uit de MRI-beelden echter niet afgeleid worden welke vorm van MS iemand heeft en of de ziekte snel of langzaam zal verergeren. In paragraaf 11.2 wordt onderzoek beschreven naar mogelijkheden om het ziekteverloop te voorspellen. Bij dit 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. Tenslotte vonden de onderzoekers dat een meer dan gemiddeld snelle verslechtering van de ziekte samenhangt met een sterkere mate van beschadiging en doodgaan van zenuwvezels. De mechanismen die de oorzaak zijn van het ontwikkelen van voortschrijdende invaliditeit bij MS zijn nog niet duidelijk. In paragraaf 11.3 wordt onderzoek beschreven naar dit mechanisme. Hierbij wordt met name gekeken naar de rol van kleine afwijkingen die in een groot gebied voorkomen (diffuse afwijkingen) bij de voortgang van de ziekte en het ontstaan van handicaps. De resultaten van dit onderzoek laten zien dat de moderne MRI-techniek in een vroeg stadium aanwijzingen kan geven over de kans op een gunstig of ongunstig ziekteverloop, wat belangrijk is voor de diagnostiek. De groep patiënten zal verder worden onderzocht op het ontstaan van handicaps en of voorspelling daarvan met MRI (nog) beter mogelijk is. Schematische weergave van het verloop van het optreden van klachten en handicaps bij verschillende vormen van MS. 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 een in het Wetenschapskatern beschreven onderzoek is gevonden dat stressvolle gebeurtenissen in het dagelijks leven de kans op opflakkeringen van MS kunnen verhogen. In paragraaf 11.4 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 11.4 beschreven onderzoek levert aanwijzingen dat de activiteit van de betreffende hersencellen is verminderd in een deel van de MS-patiënten. Bovendien bleken MSpatiënten met veel actieve ontstekingen in de nabijheid van deze hersencellen een ernstiger ziekteverloop te hebben. Momenteel wordt onderzocht of dit verschil veroorzaakt wordt door een verschil in de hoeveelheid geproduceerde stress-hormonen. Het gaat hierbij om de vraag of MSpatiënten die weinig stresshormonen maken meer ontstekingsactiviteit en meer schade aan de zenuwuitlopers in de MS-ontstekingen hebben dan patiënten die veel stresshormonen maken. 55

56 Paragraaf 11.5 beschrijft onderzoek naar de activiteit van genen bij MS. Dit onderzoek is gericht op het opsporen van biologische veranderingen die een rol spelen bij het ziekteproces en het gebruik hiervan om verschillende vormen van MS te onderscheiden. Interferonbèta (merknamen: Avonex, Betaferon en Rebif ) is sinds 1995 beschikbaar als therapie die het aantal opflakkeringen van de ziekte kan verminderen. Interferonbèta werkt bij een deel van de voor de therapie in aanmerking komende patiënten goed, maar heeft voor een ander deel van de patiënten geen of weinig effect. Op dit moment kan alleen achteraf vastgesteld worden of de therapie bij een bepaalde patiënt al dan niet effect heeft. De onderzoekers bepaalden bij een groep patiënten met MS het effect van interferonbèta op de genactiviteit. Ze vonden dat de genactiviteit voor de start van de therapie bepalend was voor het al dan niet reageren op de therapie met interferonbèta. Deze resultaten kunnen mogelijk in de toekomst gebruikt worden voor de ontwikkelig van een test waarmee voorspeld kan worden bij welke patiënten met MS interferonbèta zal aanslaan. Bij het MS Centrum Amsterdam en het Rotterdams MS-centrum ErasMS verrichten drs. Jolijn Kragt, drs. Femke van der Linden, drs. Elly Vereyken en drs. Marcel Stoop onderzoek, dat van belang is voor het verbeteren van het meten en volgen van het verloop van de ziekte MS. De klachten die optreden kunnen verschillen voor verschillende mensen met MS. Omdat de ene klacht niet zo maar met de andere klacht vergeleken kan worden, is het moeilijk om een goed meetinstrument te vinden om de ernst van de ziekte te volgen in de tijd. Drs. Jolijn Kragt en haar opvolgster drs. Femke van der Linden houden zich bezig met onderzoek naar deze meetinstrumenten (zie paragraaf 3.2). Voor het volgen van de ziekteactiviteit in de tijd, evaluatie van de effectiviteit van behandelingen en een prognose van het verloop van de ziekte, zijn biomarkers nodig. Biologische markers of biomarkers zijn stoffen in bloed of hersenvloeistof die informatie kunnen geven over de aanwezigheid, de vorm of het verloop van een ziekte. Dr. Charlotte Teunissen en drs. Marcel Stoop zijn op zoek naar biomarkers in bloed en hersenvloeistof van patiënten, aan de hand waarvan de ziekte MS gevolgd kan worden. Een verslag van hun onderzoek vindt u in paragraaf 3.2, 10.3 en 3.3. Meer informatie over onderzoek naar omgevings- en erfelijke factoren, die mogelijk een rol spelen bij het ontstaan en verloop van MS vindt u in hoofdstuk 6 van dit katern Voorspelling van verloop bij MS, gebaseerd op multivariantiemodellen van MRI van hersenen en ruggenmerg en klinische gegevens ( MS) Een MRI-foto van de ruggengraat en het ruggenmerg. De pijl wijst naar een MS-laesie, die zichtbaar is als een lichtere vlek in het ruggenmerg. 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 MRI-meetgegevens (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 9 jaar gevolgd. 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 laesie-ontwikkeling 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 (hersenen en ruggenmerg) en klinische gegevens in een groep met patiënten die kort na de diagnose in de studie zijn opgenomen. Het is de bedoeling om binnen deze groep 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 handicaps op langere termijn (5 jaar). 4. Voorspellende waarde van MRI (hersenen) en klinische gegevens in een groep met 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 groep 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 handicaps op langere termijn (10 jaar). 56

57 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: Van de eerste twee onderzoekslijnen is de beoordeling van de uitkomsten afgerond en verwerkt in een artikel. Van de derde en vierde onderzoekslijn zijn de resultaten verwerkt in een artikel, dat in 2007 zal worden aangeboden aan wetenschappelijke tijdschriften. 1. Bij patiënten met een mogelijke eerste aanval van MS werd gekeken naar de voorspellende waarde van MRI en klinische gegevens van de eerste MRI-meting voor het ontwikkelen van een EDSSwaarde die groter of gelijk is aan 3 binnen een periode van 9 jaar. Laesies in de achterste schedelgroeve van de hersenen lijken de beste voorspellende waarde te hebben voor een achteruitgang tot EDSS 3 of meer. 2. Bij maandelijks gescande patiënten werden de patronen van laesie-ontwikkeling beschreven. Laesie-ontwikkeling lijkt een (deels) patiëntgebonden fenomeen te zijn. Eigenschappen van een laesie bij de eerste radiologische tekenen van activering (aankleuring met contrastmiddel) zijn goede voorspellers voor de laesie-ontwikkeling. Er lijken verschillen te bestaan tussen patiënten die relapsing-remitting of secundair progressieve MS hebben waarbij secundair progressieve patiënten meer destructieve laesies hebben. 3. Van de groep patiënten die kort na de diagnose in het onderzoek is opgenomen zijn de data van de eerste en tweede MRI geanalyseerd. Er werd o.a. gekeken naar de snelheid van het verlies aan hersenweefsel ( atrofie ) en de mate van toename van het aantal zichtbare MS-afwijkingen in samenhang met de klinische toestand van de patiënt. Hierbij zijn er duidelijke verschillen tussen de patiënten waargenomen. Bij ongeveer eenderde van de patiënten is een belangrijke verslechtering opgetreden na 2 of 3 jaar. Deze verslechtering kan het beste worden voorspeld door de snelheid van het verlies aan hersenweefsel, ook blijkt de MRI een additionele voorspellende waarde te hebben ten opzichte van gebruik van alleen klinische waarnemingen: combinatie geeft de beste mogelijkheden om verslechtering te voorspellen. De gegevens van de meting op 5 jaar worden in 2007 nader bekeken. 4. De groep met een meer wisselende ziekteduur waarvan al gegevens bekend waren uit het verleden is recent benaderd om inzicht in de huidige klinische situatie te verkrijgen (mate van handicaps) waardoor nu hun gegevens over een gemiddelde periode van tenminste 12 jaar bekend zijn. MRIparameters die lijken samen te hangen met een meer dan gemiddeld snelle voortgang van de ziekte zijn hersenweefselverlies en laesies op T1-gewogen opnamen ( black holes ). Net als hersenweefselverlies lijken ook black holes vooral veroorzaakt te worden door beschadiging en doodgaan van zenuwvezels. Bespreking van resultaten bij de computer. Onderzoekers: Drs. Arjan Minneboo, arts-onderzoeker Fysicus (helpt ongeveer 1,5 dag per week bij het maken en analyseren van de MRI-scans) Statisticus (helpt ongeveer 0,5 dag per week bij het uitwerken van de gegevens) Begeleiders: Prof. dr. Jonas Castelijns, radioloog Prof. dr. Frederik Barkhof, radioloog Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Dr. Bernard Uitdehaag, neuroloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jun jun 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 is in 2006 onderbroken voor verdere uitwerking van het onderzoek. Subsidie: ,- voor 3 jaar 57

58 11.3 Mechanismen van verergering en invaliditeit bij multiple sclerose ( MS) Doel van het onderzoek: Het vaststellen van de mechanismen, die leiden tot voortschrijdende ziekte en invaliditeit, met behulp van MRI bij patiënten met MS in verschillende stadia van de ziekte. Achtergrond van het onderzoek: De mechanismen die de oorzaak zijn van voortschrijdende ziekte en het ontwikkelen van blijvende invaliditeit bij MS zijn nog niet duidelijk. De indicatoren die tegenwoordig gebruikt worden om de ziekte te onderzoeken - zoals klinische opflakkeringen van de ziekteactiviteit ( schubs ) en de met MRI zichtbare kleine en scherp begrensde aangedane gebieden (focale MRI-laesies) - geven een onvoldoend betrouwbare voorspelling over hoe de ziekte zich in de toekomst zal gedragen. In de huidige studie wordt gekeken naar de rol van niet-focale MRI-afwijkingen in MS met de veronderstelling dat juist de vaag begrensde lichte afwijkingen die in een groot gebied voorkomen (diffuse afwijkingen) ten grondslag liggen aan de voortgang van de ziekte en het ontstaan van handicaps in plaats van de focale leasies. Er zal gekeken worden naar het verloop van deze afwijkingen in verschillende stadia van de ziekte om daarmee het onderliggende proces, dat het voortschrijden van de ziekte veroorzaakt, te karakteriseren. Hiervoor zal gebruik worden gemaakt van MRI-technieken, die in de laatste jaren ontwikkeld zijn. Deze technieken kunnen specifieke afwijkingen meten, die bij MS gezien worden, zoals ontstekingsprocessen, verlies van myeline, beschadiging van zenuwvezels en afname van het aantal zenuwcellen. De subgroepen die bestudeerd zullen worden zijn: a. Patiënten met vroege stadia van relapsing-remitting MS b. Patiënten met late stadia van relapsing-remitting MS c. Patiënten die recent secundair progressief zijn geworden d. Patiënten met primair progressieve MS. Twee MRI-foto s van de hersenen van een MS-patiënt waarvan de onderste twee jaar later genomen is dan de bovenste. De pijltjes wijzen naar MS-laesies die zichtbaar zijn als lichte vlekken op de foto s. Merk op dat na twee jaar één van de al aanwezige laesies duidelijk groter is geworden, terwijl er bovendien zes nieuwe laesies zijn bijgekomen. Bereikte resultaten: Er is begonnen met de beoordeling van de afwijkingen bij de patiënten met vroege stadia van MS. In deze studie is aan diverse Europese MS-onderzoeksgroepen hun medewerking gevraagd en is er een grote groep van ongeveer 500 patiënten opgenomen in het onderzoek. De gegevens zijn met medewerking van alle deelnemende centra verwerkt en gepubliceerd. De resultaten van dit onderzoek laten zien dat de moderne MRI-techniek in een vroeg stadium een goede voorspelling kan geven over de kans op een bepaald ziekteverloop, wat belangrijk is voor de diagnostiek. De groep patiënten zal verder worden onderzocht op het ontstaan van handicaps en of voorspelling daarvan met MRI (nog) beter mogelijk is. Er wordt ook gemeten in patiënten met relapsing-remitting en primair progressieve MS. Ook deze studie wordt in samenwerking gedaan met de Europese onderzoeksgroepen. Met behulp van de computer wordt aan de digitale MRI-scans gerekend om kleine verschillen tussen scans op verschillende tijdstippen in de ziekte zichtbaar te maken. Naar verwachting kan met deze gevoelige methode beter inzicht gekregen worden welke afwijkingen schade in de hersenen veroorzaken en wanneer. De resultaten van dit onderzoek worden dit jaar verwacht. Onderzoekers: Drs. Tijmen Korteweg, arts-onderzoeker Fysicus, tot 1 mrt (1 dag per week) Begeleiders: Prof. dr. Frederik Barkhof, radioloog Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Dr. Geert Lycklama à Nijeholt, radioloog Dr. Bernard Uitdehaag, neuroloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 mrt mrt Subsidie: ,- voor 4 jaar 58

59 11.4 Het effect van de stress-as op de activiteit van MS-ontstekingen en ernst van MS ( MS) Doel van het onderzoek: Onderzoeken of MS-patiënten die weinig stresshormonen maken meer ontstekingsactiviteit en meer schade aan de zenuwuitlopers in de MS-ontstekingen hebben dan patiënten die veel stresshormonen maken. Achtergrond van het onderzoek: Bij stress wordt het bijnierschorshormoon cortisol gemaakt. Cortisol onderdrukt ontstekingen en wordt daarom in de vorm van prednisolon gegeven tegen aanvallen van MS. Tijdens eerder onderzoek vonden wij in de hersenen en hersenvloeistof van de meeste MS-patiënten dat zij veel cortisol maken. De vele ontstekingen in MS-patiënten activeren waarschijnlijk het stress-systeem. Verondersteld wordt dat het stresshormoon cortisol de ontstekingsactiviteit terugdringt en het lichaam met de productie van cortisol de hersenen probeert te beschermen tegen MS-ontstekingen. Echter, in 10-25% van de MS-patiënten vonden wij dat zij een opvallend weinig geactiveerd stresssysteem hadden. Opvallend was dat deze patiënten in verhouding een zeer ernstige vorm van MS hadden. Het is niet duidelijk of een tekort aan cortisol in deze patiënten de oorzaak is van de ernstige vorm van MS. Het huidig onderzoek richt zich op een grotere groep MS-patiënten waarbij naar de samenhang tussen de activiteit van het hormonale stress-systeem en de ernst van de MSontstekingen wordt gekeken. Mogelijk dat een erfelijke aanleg een rol speelt in onvoldoende aanmaak van stresshormonen. Daarom wordt tevens DNA geïsoleerd om te zoeken naar erfelijke factoren die een rol spelen in de samenhang tussen de hoeveelheid cortisol en ernst van MS. Bereikte resultaten: Er is materiaal van 50 MS-patiënten verzameld, waarvan zowel hersenvloeistof als MS-ontstekingen en het deel van de hersenen waar de reactie op stress wordt geregeld, de hypothalamus, beschikbaar zijn. Voor een groot gedeelte van deze patiënten is de ontstekingsactiviteit reeds bepaald en 93% hiervan heeft lichte tot zware MS-beschadigingen in het hersenweefsel. Inmiddels zijn 6 MS-patiënten geïdentificeerd met een niet geactiveerd stress-systeem. Momenteel worden deze MS-patiënten verder gekarakteriseerd om te kijken of er speciale kenmerken zijn in hun MS-ontstekingen (veel of weinig schade aan de zenuwuitlopers, veel of weinig ontstekingsactiviteit e.d.) of in hun verloop van de MS (ernstig versus mild). Dr. Inge Huitinga en dr. Sandra Amor tijdens de uitreiking van hun MS-fellowships in Onderzoekers: Dr. Inge Huitinga, senior onderzoeker (2,5 dag per week; tot 1 aug. 2006) Ing. Paula van Hulten-van Run, analist (1,1 dag per week; tot 1 aug. 2006) Momenteel wordt een aio gezocht om het project onder leiding van dr. Huitinga voort te zetten. Instituut: Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen Looptijd van het onderzoek: 17 dec dec Subsidie: ,- voor 3 jaar 11.5 Analyse van de activiteit van genen bij MS: opsporen van biologische veranderingen die een rol spelen bij het ziekteproces en gebruik hiervan om verschillende vormen van MS te onderscheiden ( MS) Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoek is om factoren te vinden, zogenaamde biomarkers, waarmee de verschillende vormen van MS kunnen worden onderscheiden. Ook zal worden gezocht naar factoren die kunnen voorspellen of patiënten al dan niet heilzaam zullen reageren op therapie met interferonbèta. Hiertoe bestuderen we verschillen in de activiteit van genen in cellen uit het bloed van verschillende patiënten met MS. Achtergrond van het onderzoek: MS is een ziekte die niet hetzelfde is voor iedere patiënt. Dit komt onder andere tot uiting in het feit dat bepaalde therapieën, zoals de behandeling met interferonbèta, slechts heilzaam zijn bij een deel van de patiënten. Deze complexiteit maakt het moeilijk een goed beeld te krijgen van het ziekteproces bij MS. 59

60 Veranderingen in het lichaam die bijdragen tot ziekte worden veroorzaakt door veranderingen in de activiteit van genen, die bepalen hoe wij eruit zien en of we al dan niet gezond zijn. Door het meten van de activiteit van genen kunnen we dus inzicht krijgen in de processen die verstoord zijn bij MS. Daarenboven kunnen we onderzoeken welke genen verschillen in activiteit tussen de patiënten met verschillende vormen van MS. Tevens zal worden gezocht naar verschillen in genactiviteit die kunnen voorspellen of MS-patiënten al dan niet zullen reageren op interferonbèta. Dit is de meest gebruikte therapie voor mensen met MS, maar werkt slechts bij een deel van de patiënten. Meer kennis over verschillen tussen groepen patiënten zal van belang zijn om voor elke patiënt met MS de juiste therapie te kiezen. Daarnaast zal meer kennis over de processen die veranderd zijn bij MS een belangrijke rol kunnen spelen bij de ontwikkeling van nieuwe therapieën tegen MS. Bereikte resultaten: Van een groep patiënten met MS is het effect van interferonbèta op de genactiviteit bepaald. Hiervoor is gekeken naar de genactiviteit vlak voor de start van de therapie en een maand na de start van de therapie. Deze experimenten lieten zien dat de veranderingen in de activiteit van genen door toedoen van de behandeling met interferonbèta verschillen tussen patiënten. Een deel van de patiënten liet geen verandering zien, terwijl interferonbèta in een ander deel van de patiënten een duidelijke verandering in de activiteit van een specifieke groep genen veroorzaakte. Dit hebben we kunnen nabootsen in het laboratorium door veranderingen in de genactiviteit onder invloed van interferonbèta te meten in gezuiverde bloedcellen van deze patiënten in een reageerbuis. Wat bleek was, dat de activiteit van deze genen voor de start van de therapie bepalend was voor het al dan niet reageren op de therapie met interferonbèta. Met de resultaten van deze experimenten denken we een belangrijke stap gezet te hebben in de ontwikkelig van een test waarmee we kunnen voorspellen bij welke patiënten met MS interferonbèta zal aanslaan. Meting van de activiteit van genen met behulp van een cdna-array. Naarmate een gen actiever is, is de bijbehorende stip donkerder. Ter controle worden voor elk van de te testen genen steeds twee (naast elkaar liggende) stippen gebruikt Onderzoekers: Drs. ing. Saskia Vosslamber, aio Ing. Lisa van Baarsen, aio Begeleiders: Prof. dr. Cor Verweij, biochemicus Dr. C.T.M. van der Pouw-Kraan, medisch bioloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 apr apr Subsidie: ,- voor 4 jaar Cofinanciering: De bijdrage van ing. Lisa van Baarsen aan dit project wordt gefinancierd door het VU medisch centrum Onderzoek naar het verloop van MS aan het MS Centrum Amsterdam en het ErasMS Aan het MS Centrum Amsterdam verrichten dr. Inge Huitinga, drs. Jolijn Kragt, drs. Femke van der Linden en drs. Elly Vereyken onderzoek naar het verloop van MS. Ir. Ronald van Schijndel en drs. Bastiaan Moraal houden zich hier bezig met de ontwikkeling van nieuwe MRI-technieken om het verloop van MS te volgen. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. Aan het ErasMS probeert drs. Marcel Stoop eiwitten op te sporen die kunnen worden gebruikt voor de diagnose of voor voorspelling van het verloop van de ziekte (biomarkers). Zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern. 60

61 12. Onderzoek naar de oorzaak van MS-klachten 12.1 Inleiding MS-klachten worden veroorzaakt doordat hersenen en ruggenmerg beschadigd worden door ontstekingen. De met MRI waargenomen beschadigingen (MS-ontstekingen of laesies) corresponderen echter niet een op een met de klachten. De hoeveelheid met MRI zichtbare schade vertoont zelfs maar in beperkte mate een verband met de mate van handicaps van de persoon met MS. Soms zijn er bij mensen met weinig handicaps veel MS-laesies zichtbaar op de MRI, soms bij mensen met veel handicaps weinig. Het ontbreken van een sterk verband wordt mogelijk veroorzaakt door ziekteactiviteit en beschadigingen buiten de MS-laesies of door andere met MRI moeilijk zichtbaar te maken schade. Daarnaast lijkt de flexibiliteit van hersenen en ruggenmerg een rol te kunnen spelen. Door deze flexibiliteit kunnen gezonde hersengebieden soms functies van beschadigde gebieden overnemen. In dit hoofdstuk wordt onderzoek beschreven naar de oorzaak van MS-klachten. Paragraaf 12.2 en 12.3 behandelen onderzoek naar de relatie tussen met MRI zichtbare beschadigingen en MSklachten. Paragraaf 12.4 behandelt onderzoek naar de bijdrage van het centrale zenuwstelsel aan bewegingsgerelateerde vermoeidheid bij mensen met MS. 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, is de oorzaak van cognitieve achteruitgang bij MS nog onbekend. Er zijn echter aanwijzingen dat de oorzaak van cognitieve stoornissen mogelijk gelegen is in de grijze stof (het deel waar de hersencellen liggen). Laesies in de grijze stof zijn zeer slecht zichtbaar op een MRI-scan. Aan het MS Centrum Amsterdam wordt daarom voortdurend geprobeerd om MRI-technieken zodanig te verbeteren dat ook afwijkingen in de grijze stof goed zichtbaar gemaakt kunnen worden (zie paragraaf 3.2 van dit katern en paragraaf 12.2 van het Wetenschapskatern ). Nader onderzoek naar veranderingen in de grijze stof bij MS wordt beschreven in paragraaf 12.2 van dit Wetenschapskatern. Het betreft hier onderzoek aan hersenmateriaal van overleden mensen met MS. Uit dit onderzoek blijkt niet alleen, dat laesies in de grijze stof veel voorkomen bij MS, maar ook dat de pathologie - de onder de microscoop zichtbare veranderingen in weefsel die het gevolg zijn van een ziekte van laesies in de grijze stof anders is dan die van laesies in de witte stof. Deze verschillen worden momenteel nader in kaart gebracht om er achter te komen welke veranderingen essentieel zijn bij het ontstaan van aangedane gebieden bij MS. Onderzoek naar de activiteit van genen laat zien dat de verschillen tussen gebieden met en zonder laesies in grijze stof kleiner zijn dan in witte stof. Bij het MS Centrum Amsterdam doen dr. Lars Bö, dr. Jeroen Geurts en dr. Jack van Horssen aanvullend onderzoek naar het voorkomen van laesies en het ziektemechanisme in de grijze stof (zie paragraaf 3.2). Grijze en witte stof zichtbaar op een doorsnede van de hersenen afkomstig van de Nederlandse Hersenbank. Paragraaf 12.3 beschrijft recent gestart onderzoek naar de verdeling van MS-laesies over de hersenen. Onderzocht zal worden of er verbanden zijn tussen deze verdeling en het lijden aan bepaalde MS-klachten en of deze verdeling bepaald wordt door de erfelijke eigenschappen van de patiënten. Paragraaf 12.4 beschrijft onderzoek naar de rol van het centrale zenuwstelsel bij bewegingsgerelateerde vermoeidheid bij mensen met MS. In dit onderzoek zal gekeken worden naar aanspanning van de handspieren. Door een slimme opzet van experiment en metingen kan hierbij bepaald worden in hoeverre een afname van de spierkracht veroorzaakt wordt door onvoldoende aansturing ( vermoeidheid ) van het centrale zenuwstelsel of door vermoeidheid van de spier zelf Veranderingen in de grijze stof in MS ( MS) Doel van het onderzoek: Karakterisering van ziektemechanismen van MS-laesies in de grijze stof. Achtergrond van het onderzoek: Zowel in hersenen als in ruggenmerg is er grijze en witte stof. In grijze stof (bijvoorbeeld in hersenschors) komen veel zenuwcellen voor, in witte stof veel zenuwuitlopers. Multiple sclerose was 61

62 eerder bekend als een wittestofziekte en nog wordt deze term vaak gebruikt. Recent onderzoek van onze groep laat echter zien dat laesies in grijze stof vaak voorkomen bij MS. De grijzestoflaesies zijn mogelijk belangrijk voor cognitieve problemen en epilepsie bij MS en mogelijk ook voor andere bewegings- en gevoelsklachten. De pathologie - de onder de microscoop zichtbare afwijkingen in weefsel die het gevolg zijn van een ziekte - van grijzestoflaesies is niet goed bekend. Dit is belangrijk om te onderzoeken, want verschillen in pathologie tussen witte en grijze stof kunnen misschien iets zeggen over wat essentiële en bijkomende ziekteveranderingen bij MS zijn. In dit project willen wij karakteriseren welke veranderingen in grijzestoflaesies voorkomen. Wij willen ook veranderingen in het activeren van genen in grijze- en wittestoflaesies bestuderen om te kunnen bepalen welke veranderingen in genactiviteit plaatsonafhankelijk en dus meer waarschijnlijk essentieel zijn voor het ontwikkelen van laesies. MS-laesies zichtbaar op een doorsnede van de hersenen afkomstig van de Nederlandse Hersenbank. De MS-laesies (omcirkeld) zijn met het blote oog zichtbaar als grijze vlekken in de witte stof. Bereikte resultaten: Wij hebben onderzoek gedaan naar de relatie tussen grijze- en wittestoflaesies in MS met radiologische (MRI) en histopathologische technieken (kleuring van weefsel). De resultaten laten zien dat er geen samenhang is tussen de hoeveelheid grijze- en wittestoflaesies. Wij hebben het voorkomen van activering van ontstekingseiwitten en veranderingen in bloedvaten (beschadiging van de zgn. bloed-hersenbarrière) gekarakteriseerd in hersenweefsel van overleden MS-patiënten. Activering van ontstekingseiwit (complement) en bloedvatwandschade kwam voor in alle actieve en chronisch actieve wittestoflaesies, maar werd niet gevonden in grijzestoflaesies. Deze resultaten steunen de veronderstelling dat het ontstaan van grijzestoflaesies een proces is dat onafhankelijk is van de vorming van wittestoflaesies en dat MS-pathologie verschilt in verschillende plekken binnen het centrale zenuwstelsel. Verder hebben we onderzoek gedaan naar genetisch materiaal in cellen in gebieden van grijze stof, met en zonder laesies. Met behulp van de zogenaamde microarray-methode kunnen we de activiteit van alle menselijke genen tegelijkertijd bestuderen. De resultaten laten zien dat de verschillen tussen gebieden met en zonder laesies in grijze stof kleiner zijn dan in witte stof. Wij verrichten nu verdere studies in meer materiaal om veranderingen in de activiteit van enkele groepen genen nader te bestuderen. Onderzoekers: Drs. Bianca Brink, aio (van 1 feb okt. 2004) Ing. Elise van Haastert, analist (van 15 okt feb. 2005) Ing. Angelique Leonhart, analist (2,5 dag per week; van 1 aug tot 1 jan. 2007) Begeleiders: Dr. Lars Bö, neuroloog Prof. dr. Paul van der Valk, neuropatholoog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 4 jaar in de periode van 1 jan jan Subsidie: ,- voor 4 jaar 12.3 Verdeling van hersenlaesies in multiple sclerose: verband met ziekteverschijnselen en erfelijke eigenschappen van de patiënt ( MS) Doel van het onderzoek: In dit onderzoek kijken we naar de verdeling van MS-laesies door de hersenen. Onderzocht wordt of er verbanden zijn tussen deze verdeling en het lijden aan bepaalde symptomen en of deze verdeling bepaald wordt door de erfelijke eigenschappen van de patiënten. Het betreft hier een zogenaamd pilot -onderzoek, een verkennend onderzoek waarin de benodigde technieken worden ontwikkeld en enkele eerste analyses worden gedaan. Als het pilot-onderzoek succesvol is, willen wij met deze technieken een groter onderzoek opzetten. Achtergrond van het onderzoek: In het MS Centrum Amsterdam aan het VU medisch centrum zijn in de afgelopen jaren veel MRIscans gemaakt en geanalyseerd in het kader van verschillende MS-onderzoeken. In ons pilotonderzoek combineren en analyseren we deze beschikbare gegevens om verbanden te leggen tussen de aanwezigheid van afwijkingen op bepaalde plaatsen in de hersenen en het voorkomen van bepaalde symptomen of het hebben van bepaalde erfelijke eigenschappen. 62

63 Uit eerder onderzoek blijkt dat het aantal laesies en het volume (de grootte) van de laesies niet de mate van aanwezigheid van handicaps verklaart. Mensen met weinig laesies kunnen soms veel handicaps hebben en omgekeerd hebben mensen met veel laesies soms weinig klachten. Een logische vraag is of de plaats waar de laesies zich bevinden wel een rol speelt. Door ons onderzoek hopen wij een beter inzicht te krijgen in de bijdrage die de plaats van MS-laesies levert aan het optreden van handicaps. Bereikte resultaten: Dit project is op 1 oktober 2006 van start gegaan en heeft op dit moment nog geen resultaten opgeleverd. Onderzoeker: Drs. Machteld Vellinga, arts-onderzoeker (ca. 4 dagen per week) Begeleider: Dr. ir. Hugo Vrenken, senior-onderzoeker / fysicus Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 okt okt Subsidie: ,- voor 1 jaar 12.4 De bijdrage van het centrale zenuwstelsel aan vermoeidheid bij MS-patiënten ( MS) Doel van het onderzoek: In dit onderzoeksproject willen wij de rol bepalen van het centrale zenuwstelsel in bewegingsgerelateerde vermoeidheid bij MS-patiënten. Achtergrond van het onderzoek: Vermoeidheid is een zeer algemene klacht bij MS-patiënten. Bewegingsgerelateerde vermoeidheid wordt gedefinieerd als een afname in maximale spierkracht of een toename van het inspanningsgevoel tijdens een constante krachtproductie, zoals het tillen van een koffer gedurende langere tijd. Naarmate de koffer langer gedragen moet worden kost het steeds meer moeite, terwijl het gewicht van de koffer gelijk blijft. Om de koffer te kunnen blijven dragen moet het centraal zenuwstelsel steeds meer spiervezels activeren en reeds actieve spiervezels worden steeds sterker geactiveerd. Het is juist deze verhoging van activiteit van het centrale zenuwstelsel die verantwoordelijk is voor het gevoel van (bewegingsgerelateerde) vermoeidheid. Bij bewegingsgerelateerde vermoeidheid spelen zowel factoren buiten het centrale zenuwstelsel (spierniveau) als binnen het centrale zenuwstelsel een rol. Bij MS-patiënten speelt het centrale zenuwstelsel waarschijnlijk een belangrijke rol. Door de zenuw van de spier elektrisch te stimuleren kunnen we bepalen in hoeverre de krachtafname een gevolg is van de vermoeide spier zelf of van een vermoeid zenuwstelsel. Als de aansturing van een spier vanuit de hersenen al maximaal is, zal er geen toename in de kracht optreden na het activeren van de zenuw. Als het centrale zenuwstelsel echter vermoeid is, zal deze de spier niet maximaal kunnen aansturen, waardoor een stimulatie van de zenuw wel zal leiden tot een toename van de spierkracht. Deze stimulatie maakt het dus mogelijk om vermoeidheid van het centrale zenuwstelsel op een objectieve manier te meten. Controlepersonen en personen met MS voeren in een MRI-scanner twee krachttaken uit. Beide taken leiden tot vermoeidheid. Tijdens het uitvoeren van de taak registreren wij de kracht, de spieractiviteit (via EMG) en de hersenactiviteit. De taak met de rechterhand is een maximale activering van een handspier, tijdens deze taak wordt ook de zenuw elektrisch gestimuleerd. De tweede taak met de linkerhand is een taak waarbij een constante kracht gedurende een langere periode moet worden vastgehouden (vergelijk met het dragen van een koffer gedurende een langere periode). Tijdens de uitvoering van deze taken meten wij de hersenactiviteit. Bij de eerste (maximale) taak is vooral het verloop van de hersenactiviteit in de tijd belangrijk en de vergelijking met het verloop van activiteit in gezonde proefpersonen. Bijvoorbeeld: neemt de activiteit in het begin van de spieraanspanning toe? Neemt de activiteit met de tijd af? Is de afname of toename gerelateerd aan veranderingen in spieractivering? Bestaan er verschillen in activiteit tussen controlepersonen en personen met MS? Bij de tweede taak willen wij onderzoeken of de hersenactiviteit in personen met MS voldoende toeneemt om te compenseren voor vermoeidheidsgerelateerde veranderingen in de spier. Deze vraagstelling is het gevolg van resultaten in eerder onderzoek waaruit bleek dat MS-patiënten een hogere hersenactiviteit laten zien bij het uitvoeren van niet-vermoeiende krachttaken. Bij een Het maken van een MRI-scan. (Bron: Leiden Universitair Medisch Centrum) 63

64 vermoeiende taak verwachten wij dat de hersenactiviteit toeneemt om te compenseren voor vermoeidheid in de spier. De vraag is of deze toename ook optreedt bij MS-patiënten, die al een hogere activering bij het begin van de spieraanspanning hebben. Zo ja, is deze toename vergelijkbaar met de toename in gezonde personen? Hebben de veranderingen in hersenactiviteit effect op activiteit in andere hersengebieden die niet met beweging te maken hebben? Bereikte resultaten: Het onderzoek is half november 2006 gestart en in de eerste 2 maanden hebben we 4 patiënten en controlepersonen gemeten. De resultaten tonen dat de combinatie van de verschillende onderzoekstechnieken (fmri, EMG, krachtregistratie en zenuwstimulatie) mogelijk is bij MSpatiënten. Om de kracht van de handspieren te kunnen meten bij mensen in een MRI-apparaat is een speciaal aangepaste krachtmeter ontwikkeld (apparaten met onderdelen van ijzer of staal zijn wegens het sterke magnetisch veld niet bruikbaar bij een MRI-meting). Ook in de MRI-scanner blijkt nauwkeurige krachtregistratie met de aldus aangepaste krachtmeter bij MS-patiënten voorspoedig te verlopen en zijn patiënten goed in staat om de gevraagde taken uit te voeren. De elektrische zenuwstimulatie wordt eveneens goed door patiënten doorstaan. Onderzoeker: Drs. Anneke Steens, wetenschappelijk onderzoeker (ca. 3 dagen per week) Het Universitair Medisch Centrum Groningen. Onderzoeksgroep: Dr. Inge Zijdewind, neurofysioloog Dr. Natasha Maurits, fysicus Dr. Thea Heersema, neuroloog Dr. Han van der Hoeven, klinisch neurofysioloog Dr. Hans Hoogduin, fysicus Anita Kuiper, fmri-laborant Marc Schipper, student Instituut: Universitair Medisch Centrum Groningen en het BCN-NeuroImaging Center, Universiteit Groningen Looptijd van het onderzoek: 15 nov nov Subsidie: ,- voor 1 jaar 12.5 Onderzoek naar de grijze stof aan het MS Centrum Amsterdam Aan het MS Centrum Amsterdam verrichten dr. Lars Bö, dr. Jeroen Geurts en dr. Jack van Horssen onderzoek naar veranderingen in de grijze stof. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. 64

65 13. 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 afgestudeerde 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. Onderzoekers bij de MS-onderzoeksdagen Bursaal: een onderzoeker die niet in loondienst is, maar van een studietoelage (beurs) leeft 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: 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. Fysicus: een natuurkundige. Fysioloog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het functioneren van het lichaam. Genealoog: een stamboomdeskundige. Geneticus: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het bestuderen van erfelijke eigenschappen. 65

66 Genetisch epidemioloog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in de verspreiding van erfelijke factoren die de gevoeligheid voor een ziekte verhogen over de bevolking. 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. Onderzoekers bij de posters met onderzoeksresultaten tijdens de MS-onderzoeksdagen Neurofysioloog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het functioneren van het zenuwstelsel. Neuro-immunoloog: een immunoloog die gespecialiseerd is in zenuwcellen. Neuroloog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in zenuwen (neuron = zenuw). Neuropatholoog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in de bestudering van onder de microscoop zichtbare afwijkingen van zenuwcellen en zenuwweefsel, die het gevolg zijn van een ziekte. Neurowetenschapper: een wetenschapper die gespecialiseerd is in het bestuderen van het zenuwstelsel Patholoog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in kennis over onder de microscoop zichtbare afwijkingen in weefsel, die het gevolg zijn van een ziekte. 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. Uroloog: een arts die gespecialiseerd is in ziekten van de urinewegen. 66

67 14. Woordenlijst Acuut: plotseling en direct optredend, kortdurend. Allel: 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. Antigeen-presenterende 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 antigen dat ze herkennen en deze zo onschadelijk maken. Biomarker: een stof in bloed of hersenvloeistof die informatie kan geven over de aanwezigheid, de vorm, de activiteit of het verloop van een ziekte. Op dit moment zijn er nog geen goede biomarkers voor MS. 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. Witte bloedcellen in beeld: elektronenmicroscopische opname van een macrofaag omringd door B- en T-cellen. (Illustratie: prof. dr. Willem van Ewijk, afdeling Moleculaire Celbiologie, Leids Universitair Medisch Centrum.) cdna-microarray: zie microarray. 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. 67

68 DNA: (desoxyribonucleic acid = desoxyribonucleïnezuur), het materiaal waarin de erfelijke informatie is vastgelegd. EAE: (experimental autoimmune encephalomyelitis = experimentele auto-immuunontsteking van de myeline in de hersenen), het diermodel van MS. EDSS: (= expanded disability status scale). 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. Extracellulaire matrix: (= buiten de cel gelegen geordend geheel), de tussen de cellen gelegen eiwitten en andere stoffen Focaal: zich tot een klein gebied beperkend en scherp begrensd, puntvormig. Gadolinium: 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. Genetica: (=erfelijkheidsleer). De tak van de wetenschap die de erfelijkheid en erfelijke eigenschappen bestudeert. MS-laesies zichtbaar op een doorsnede van de hersenen afkomstig van de Nederlandse Hersenbank. De MS-laesies (omcirkeld) zijn met het blote oog zichtbaar als grijze vlekken in de witte stof. Genetisch: erfelijk, de erfelijkheid betreffend. Glia(le) cellen: de niet-zenuwcellen in het centrale zenuwstelsel. Astrocyten, microglia en oligodendrocyten zijn gliacellen. Glycoproteïne: een eiwit (proteïne) met een suikerketen. 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. Histochemie: een techniek waarbij wordt onderzocht of en in welke mate een stof in weefsel aanwezig is met behulp van een speciale kleuringstechniek voor deze stof. Immunohistochemie: een techniek waarbij wordt onderzocht of en in welke mate een stof in weefsel aanwezig is met behulp van een speciale kleuringstechniek voor deze stof. Bij immunohistochemie is de onderzochte stof meestal een eiwit. Immunohistochemie: een techniek waarbij wordt onderzocht of en in welke mate een stof in weefsel aanwezig is met behulp van een speciale kleuringstechniek voor deze stof. Bij immunohistochemie is de onderzochte stof meestal een eiwit. Immunologie: (= de leer van het immuunsysteem). De tak van wetenschap, die het afweersysteem van het lichaam bestudeert. 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. 68

69 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: hersenvloeistof. De vloeistof die zich in de hersenen en het ruggenmerg bevindt en die de hier aanwezige 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. Microarray: een instrument waarmee de activiteit van een groot aantal genen tegelijkertijd kan worden bepaald. 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. Laesies (zie pijlen) zichtbaar als lichte vlekken op een MRI-scan van de hersenen. Myelinisatie: de vorming van een myelineschede om een zenuwvezel. 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 bloedhersenbarrière. Obductie: Het verwijderen van organen na iemands overlijden. 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. Pathologie: (letterlijk: ziekteleer). De onder de microscoop zichtbare afwijkingen in weefsel, die het gevolg zijn van een ziekte. 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 69

70 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 (relapsingremitting) vorm van MS. Remyelinisatie: (letterlijk: hermyelinisering). Het (gedeeltelijk) terugvormen van een myelineschede om een zenuwvezel, waarvan de myelineschede eerder verdwenen is. RNA: Een op het erfelijk materiaal (DNA) lijkende stof. Als een gen actief wordt, worden van het DNA in het gen RNA-kopieën gemaakt. Met behulp van deze RNA-kopieën wordt vervolgens het eiwit gemaakt, waarvoor het gen de informatie bevat. Schub: een terugval in of opflakkering van MS, een periode met klachten. Wordt ook wel exacerbatie genoemd. Secundair progressief: een vorm van MS die op kan treden na relapsing-remitting 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. Schematische weergave van het verloop van handicaps en klachten bij verschillende vormen van MS. 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 taak hebben. Deze herkenning leidt ofwel tot het doden van de geïnfecteerde cel door de T-cel ofwel tot het stimuleren van een immuunreactie. Tolerantie: het verschijnsel dat het immuunsysteem ongevoelig is geworden voor een bepaald antigen, waarop het normaal wel reageert. Transgeen: een dier met een extra gen (bijvoorbeeld een menselijk gen) Transmigratie: het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen. Virologie: (=virusleer). De tak van wetenschap die virussen bestudeert. Witte stof: 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. 70

71 Het pand in Voorschoten waarbinnen het bureau van de Stichting MS Research gevestigd is. Colofon: Grafische Vormgeving: Dhr. Rob Verhoeven Druk: Samplonius & Samplonius B.V. Redactie: Mw. dr. Marga Nijenhuis Eindredactie: Mw. Dorinda Roos 71

72 Stichting MS Research Krimkade 20b, 2251 KA Voorschoten Postbus 200, 2250 AE Voorschoten Telefoon: Fax: info@msresearch.nl Website: Postbank gironr ABN AMRO rek.nr Wetenschapskatern MS Research