Dag in Dag uit

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 1 We t e n s c h a p s k a t e r n M S R e s e a rc h 2004-2005 Dag in Dag uit

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 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 41 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

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 3 Inhoudsopgave 1. Voorwoord 2 2. Onderzoek naar multiple sclerose: algemene inleiding 5 3. MS-centra voor onderzoek 3.1 Inleiding 7 3.2 Het MS Centrum VUmc, Amsterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek 7 3.3 ErasMS, Rotterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek 14 4. De Hersenbank en de Liquorbank voor MS 4.1 Inleiding 16 4.2 Nederlandse Hersenbank voor Multiple Sclerose 16 4.3 Liquorbank 17 5. Onderzoek naar ontwikkeling van nieuwe therapieën 5.1 Inleiding 18 5.2 Onderzoek naar elektrische stimulering van bij het heiligbeen gelegen 19 zenuwen voor behandeling van blaasproblemen bij MS-patiënten 6. Onderzoek naar omgevings- en erfelijke factoren 6.1 Inleiding 20 6.2 Onderzoek naar mogelijke omgevings- en lichaamseigen factoren 6.2.1 De rol van virusinfecties in MS 21 6.2.2 Het verband tussen klinische, immunologische en hormonale gegevens tijdens de zwangerschap van MS-patiënten 22 6.2.3 Onderzoek naar de rol van vitamine D in MS 22 6.2.4 Verschillen in de samenstelling van myeline in het centrale zenuwstelsel en de invloed hiervan op het verloop van een MS-achtige ziekte en de plaats van MS-ontstekingen 23 6.2.5 Onderzoek naar omgevingsfactoren aan het ErasMS 25 6.3 Onderzoek naar mogelijke erfelijke factoren 6.3.1 Onderzoek naar een mogelijke betrokkenheid van het MPO-gen bij MS 25 6.3.2 Onderzoek naar erfelijke factoren aan het MS Centrum VUmc en het ErasMS 26 7. Onderzoek van het immuunsysteem in MS 7.1 Inleiding 26 7.2 Onderzoek naar antilichamen 7.2.1 Inleiding 27 7.2.2 Bestudering van myelinespecifieke antilichamen geproduceerd door B-cellen uit de hersenvloeistof van patiënten met MS 28 7.2.3 De rol van antilichamen en FcÁ-receptoren in multiple sclerose 29 7.3 Onderzoek naar immuuncellen 7.3.1 Inleiding 30 7.3.2 De rol van auto-immuniteit tegen myeline-oligodendrocyt-glycoproteïne (MOG) in MS en diermodellen voor MS 31 7.3.3 Bescherming tegen ziekte in een muismodel voor MS 33 7.3.4 De rol van perivasculaire macrofagen in ontstekingsprocessen in de hersenen 34 7.3.5 Meting van het binnendringen van witte bloedcellen in de hersenen met behulp van MRI 35 7.3.6 Onderzoek naar een mogelijke rol van lymfeklieren in de hals bij MS 36 7.3.7 Beïnvloeding van de activiteit van microglia en macrofagen door de CD200-receptor in multiple sclerose 37 7.3.8 De betekenis van het nieuwe immuunsuppressieve eiwit PD-L1 in een proefdiermodel voor multiple sclerose en mogelijke toepassingen bij immunotherapie met dendritische cellen 38 7.3.9 Onderzoek naar immuuncellen aan het ErasMS 39 7.4 Onderzoek naar cytokinen en chemokinen 7.4.1 Inleiding 39 7.4.2 De regulatie van de productie van de bij het immuunsysteem betrokken eiwitten MHC klasse I en klasse II, chemokinen en chemokine receptoren in multiple sclerose 40 7.4.3 De productie en functie van de chemokine-receptor L-CCR/CRAM in het ziekteproces van MS 41 3

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 4 7.4.4 De rol van de chemokine-receptor CXCR3 bij het ziekteproces van een MS-achtige ziekte 42 7.4.5 De rol van het ontstekingsremmende cytokine IL-10 in het regelen van schade en herstel bij een MS-achtige ziekte 43 7.4.6 Onderzoek naar cytokinen aan het MS Centrum VUmc 44 7.5 Overig onderzoek naar het immuunsysteem 7.5.1 Inleiding 45 7.5.2 De rol van Toll-like receptoren in de ontstekingen bij MS 45 7.5.3 Op zoek naar lichaamseigen stoffen die TLR3, een mogelijke herstelschakelaar in het centrale zenuwstelsel, kunnen activeren 46 8. Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière 8.1 Inleiding 47 8.2 De rol van matrix metalloproteinases en hun natuurlijke remmers tijdens het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen in MS 47 8.3 De rol van p75 NTR bij MS-gerelateerde ontstekingsprocessen 48 8.4 Veranderingen in de hersenbloedvaten tijdens vroege MS-laesievorming 50 8.5 De rol van het eiwit CD81 bij het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen 51 8.6 Onderzoek naar de therapeutische mogelijkheden van CD81 voor remming van het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen 52 8.7 Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière aan het MS Centrum VUmc 52 9. Onderzoek naar myelinevormende cellen en stoffen die deze cellen beïnvloeden 9.1 Inleiding 53 9.2 Onderzoek naar de mogelijkheid om met speciale eiwitten de ontwikkeling van myelinevormende cellen en de vorming van myeline te stimuleren 53 9.3 Karakterisering van het contact tussen zenuwvezels en myelinevormende cellen; betekenis voor de vorming van myeline 55 9.4 Onderzoek naar een mogelijke rol van de p75 NTR -receptor in de vorming van myeline 56 10. Onderzoek naar beschadiging van zenuwvezels 10.1 Inleiding 57 10.2 Normaal ogende witte stof in multiple sclerose: wat gebeurt er tussen de laesies? 57 10.3 De rol van beschadiging van en reacties van het afweersysteem tegen zenuwvezels in het ziekteproces van ziekten waarbij afbraak van myeline optreedt 58 10.4 Onderzoek naar beschadigingen van zenuwcellen aan het MS Centrum VUmc en het ErasMS 59 11. Onderzoek naar het verloop van de ziekte 11.1 Inleiding 60 11.2 Voorspelling van verloop bij MS, gebaseerd op multivariantie-modellen van MRI van hersenen en ruggenmerg en klinische gegevens 61 11.3 De invloed van ontstekingen op het functioneren van het stress-systeem in MS 62 11.4 Mechanismen van verergering en invaliditeit bij multiple sclerose 64 11.5 Onderzoek naar het voorkomen van verschillende ziektemechanismen bij MS 65 11.6 Onderzoek naar het verloop van MS aan het MS Centrum VUmc en het ErasMS 65 12. Onderzoek naar de grijze stof en naar de oorzaak van vermindering van geheugen en denkprocessen bij MS 12.1 Inleiding 66 12.2 Grijze stof bij multiple sclerose 66 12.3 Veranderingen in de grijze stof in MS 68 12.4 Onderzoek naar de grijze stof aan het MS Centrum VUmc 68 13. Onderzoek naar psychologische effecten van MS 13.1 Inleiding 69 13.2 Omgaan met multiple sclerose: evaluatie van een psychosociaal zorgprogramma voor pas gediagnosticeerde MS-patiënten en hun partners 69 14. Functies binnen de wetenschap 70 15. Woordenlijst 72 4

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 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 en resten van dode cellen door deze op te eten. De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van hormoonachtige stoffen, die cytokinen worden genoemd. Als cellen actief worden, bijvoorbeeld door contact met een lichaamsvreemde stof, kunnen ze verschillende cytokinen maken en uitscheiden. Deze cytokinen kunnen elk weer verschillende typen cellen van het immuunsysteem activeren of juist remmen. Door de verschillende typen cellen en de verschillende manieren waarop zij elkaar beïnvloeden vormt het immuunsysteem een uiterst complex systeem, waardoor het vaak moeilijk is om uit te zoeken wat er precies mis is in een ontregeld immuunsysteem. MS en de bloed-hersenbarrière Aangezien het centrale zenuwstelsel een uiterst belangrijk onderdeel vormt van het lichaam, wordt het in normale gevallen beschermd tegen de immuuncellen in het bloed. Op alle punten van contact tussen het bloed en het centrale zenuwstelsel, bevindt zich de zogenaamde bloed-hersenbarrière. Deze barrière bestaat uit een aaneengesloten rij cellen en een laag met een stevig netwerk van speciale eiwitmoleculen. Cellen en de meeste eiwitten uit het bloed kunnen deze bloed-hersenbarrière niet passeren. Dit betekent dat activering van het afweersysteem van het lichaam in normale gevallen niet zal leiden tot ontstekingen in de hersenen. Voor gevallen dat er ondanks de bloed-hersenbarrière toch iets in de hersenen is gekomen dat daar niet thuishoort, beschikken de hersenen over een eigen, beperkt immuunsysteem. In MS blijken er lekken op te treden in de bloed-hersenbarrière waardoor de immuuncellen uit het bloed toch de hersenen binnen kunnen komen en daar ontstekingen kunnen veroorzaken en myeline kunnen beschadigen. De myelineschede in beeld. Op deze elektronenmicroscopische opname van een dwarsdoorsnede van een zenuwvezel zijn 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.) 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 begeleidende cel: de oligodendrocyt. Myeline bestaat uit zogenaamde myeline-eiwitten die worden ingebouwd in de uit vetachtige stoffen bestaande celwand, de membraan, van de oligodendrocyt. Uitlopers van de oligodendrocyt met deze myeline wikkelen zich om de zenuwvezel en vormen zo de myelineschede. Een mooie afbeelding hiervan vindt u op deze bladzijde. Hoewel de oligodendrocyten ook gedood kunnen worden bij de aanval op de myeline blijken er in de aangedane gebieden in het centrale zenuwstelsel soms nog cellen te zijn die in principe tot oligodendrocyten uit kunnen groeien. Daarnaast blijkt op MRI scans dat er in aangedane gebieden soms gedeeltelijk myeline teruggevormd wordt. Er wordt derhalve veel onderzoek gedaan naar de reden dat myeline niet of slechts gedeeltelijk wordt teruggevormd in de aangedane gebieden. 5

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 6 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 invaliditeit door MS. Om deze reden vindt er onderzoek plaats naar de rol van beschadigingen aan zenuwcellen in het voortschrijden van MS, de wijze waarop de zenuwcellen worden beschadigd en hoe men dit eventueel zou kunnen voorkomen. De rol van omgevings- en erfelijke factoren 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 1000. Verschillende vormen van MS MS kan bij verschillende personen een sterk verschillend verloop hebben. Er kunnen verschillende typen van MS onderscheiden worden, maar ook binnen deze typen kan het verloop sterk variëren. De belangrijkste typen van MS zijn relapsing-remitting MS, die na enige tijd over kan gaan in secundair progressieve MS, en primair progressieve MS. Ongeveer 85% van de mensen bij wie MS wordt vastgesteld hebben relapsing-remitting of intermitterende MS. Dit is een vorm van MS waarbij opflakkeringen (exacerbaties) worden afgewisseld met perioden van herstel waarin de klachten verminderen of verdwijnen. Vaak gaat deze relapsing-remitting MS op den duur over in secundair progressieve MS. In deze tweede fase is er sprake van geleidelijke achteruitgang en treedt er geen tussentijds herstel meer op. Bij 10-15% van de mensen met MS treedt er meteen vanaf het begin verslechtering op zonder tussentijds herstel. Er is dan sprake van primair progressieve MS. 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. Bovendien wordt deze techniek voortdurend verder ontwikkeld om op deze wijze zo veel mogelijk gegevens over de ziekte MS te kunnen achterhalen. Sinds 1990 wordt veel MS-onderzoek mogelijk gemaakt door de MS-Hersenbank, die financieel wordt ondersteund door de Stichting 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. Als een verdere stimulans voor MS-onderzoek aan menselijk materiaal is verleden jaar een bank voor hersenvloeistof (liquor) gestart. Onderzoek naar MS Zoals boven aangegeven spelen vele verschillende processen een rol bij het ontstaan en voortschrijden van MS. Om het ziekteproces van MS te leren begrijpen, wordt er op al deze gebieden onderzoek gedaan. Meer kennis over de wijze waarop MS ontstaat, is een voorwaarde voor een gerichte zoektocht naar mogelijkheden om deze ziekte in de toekomst te behandelen. 6

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 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 Het MS Centrum VUmc, Amsterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek (02-358b MS) Doel van het centrum: In het MS Centrum werken onderzoekers van verschillende vakgebieden van het VU medisch centrum (VUmc) samen aan MS-onderzoek. Daarnaast wordt programmatisch samengewerkt met TNO Preventie en Gezondheid en met het Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek. De doelstellingen zijn: - uitvoering van onderzoek van internationale competitieve kwaliteit rondom een aantal samenhangende thema s, waarbij samenwerking tussen vakgebieden ( van fundamenteel onderzoek naar een betere behandeling ) centraal staat. - verhoging van de kwaliteit van academische zorg voor MS-patiënten - leveren van een substantiële bijdrage aan de opleiding van geneeskundigen en onderzoekers - fungeren als landelijk centrum van kennis op het gebied van MS-onderzoek en patiëntenzorg Meer specifiek is de structurele bijdrage van de Stichting MS Research aan dit centrum bedoeld voor het versterken van het onderzoek door subsidiëring van 9 onderzoekslijnen. Achtergrond van het centrum: Een substantieel deel van het wetenschappelijk onderzoek, dat in dit centrum wordt uitgevoerd, wordt financieel ondersteund door de Stichting MS Research (ofwel via de structurele steun aan het Centrum ofwel via de subsidie van onderzoeksprojecten). De samenwerking tussen de vakgebieden bij het onderzoek is een van de sterke punten van 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 (allen VUmc). De negen specifiek door deze subsidie ondersteunde onderzoekslijnen zijn: 1. Neuropathologie Dr. Lars Bø bestudeert de pathologie van MS-laesies in de grijze stof (de gebieden van het centrale zenuwstelsel waar de zenuwcellen gelegen zijn). Grijze stoflaesies zijn moeilijk te ontdekken, daarom zijn ze eerder weinig bestudeerd. De laesies zijn verschillend van witte stoflaesies. Deze verschillen zijn waarschijnlijk belangrijk voor het ontdekken van ziektemechanismen bij MS. Dr. Lars Bø onderzoekt ook of er verschillende ziekteprocessen een rol spelen bij het ontstaan van witte stoflaesies in chronische MS. 2. De bloed-hersenbarrière Dr. Elga de Vries continueert haar activiteiten op dit gebied. Het onderzoek richt zich op veranderingen in de bloedvaten in de hersenen van MS-patiënten. Tevens bestudeert ze wat er gebeurt binnen de cellen van de bloed-hersenbarrière tijdens het passeren van ontstekingscellen. 3. Database en immunogenetica Tineke Hooper Van Veen is in 2003 gepromoveerd op haar onderzoek naar erfelijke factoren die een rol spelen bij MS en verkreeg hierbij de doctorstitel. Daarnaast ontwikkelt zij een database, waarin onderzoeksgegevens van MS-patiënten goed geordend kunnen worden opgeborgen en nader onderzocht kunnen worden. 7

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 8 4. Neuro-immunologie Binnen deze lijn kijkt dr. Mario Vogt naar de betekenis van het eiwit osteopontine bij de regulatie van de ziekteprocessen die aan MS ten grondslag zouden kunnen liggen. Hij voert dit onderzoek uit bij TNO in Leiden onder leiding van dr. Lex Nagelkerken. 5. MS-MRI activiteiten Jaarlijks worden er in het kader van wetenschappelijk onderzoek naar MS 416 MRI-opnames gemaakt. Hierbij worden scans gemaakt voor verschillende onderzoekslijnen (deels in het kader van de projecten gefinancierd in het MS-centrum, deels in het kader van anderszins gefinancierde projecten). Specifieke aandachtsgebieden zijn diagnostiek van MS, het verband tussen het MRI-beeld van laesies en de in het weefsel zichtbare afwijkingen, afwijkingen in het ruggenmerg, grijze stof en normaal ogende witte stof. Daarnaast worden veel scans gemaakt ter karakterisering van het verloop van MS, enerzijds ter evaluatie van nieuwe experimentele behandelingen, anderzijds om relatie met bijvoorbeeld genetica te maken. 6. Clinimetrie Drs. Jolijn Kragt onderzoekt of de mate waarin een patiënt last heeft van MS niet beter kan worden vastgelegd. Door verschillende klinische testen en vragenlijsten toe te passen wordt getracht het ziekteverloop zo goed mogelijk in kaart te brengen en is het beter mogelijk om het effect van een behandeling vast te stellen. 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 1998. 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. 7. Biomarkers Naast meetbare klinische gegevens, is er ook behoefte aan bepalingen in bloed of hersenvloeistof die iets kunnen zeggen over de ziekteactiviteit bij MS-patiënten. Dr. Charlotte Teunissen is op zoek naar dergelijke bepalingen. Zij hoopt zgn. biomarkers (metingen die iets zeggen over biologische processen in het lichaam) te vinden die gewoon in het bloed bepaald kunnen worden en iets zeggen over de prognose of over het effect van behandelingen of over de aard van het ziekteproces bij een individuele MS-patiënt. 8. Nieuwe MRI-technieken Het maken van MRI s van MS-patiënten neemt erg veel tijd in beslag en is heel duur. Door verfijning van techniek is er mogelijk een kortere opnametijd mogelijk en zijn er misschien ook preciezere beelden te maken, waardoor MS-laesies eerder ontdekt kunnen worden of verschillende ziekteprocessen van elkaar kunnen worden onderscheiden door MRI. Daarvoor is ingewikkelde software en specifieke deskundigheid nodig. Ronald van Schijndel en Peter Poppe zijn zulke deskundigen en zij werken aan het nog sneller en nog preciezer meten met magnetische resonantie (MR). 9. Samenwerking met het Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek (NIH) Het NIH is erg belangrijk voor het MS-onderzoek omdat daar de MS-Hersenbank aanwezig is die wordt gecoördineerd door dr. Rivka Ravid. Dr. Inge Huitinga doet onderzoek aan het materiaal dat na overlijden van MS-patiënten voor wetenschappelijk onderzoek ter beschikking wordt gesteld. Zij kijkt vooral naar de hypothalamus, een klein gebied onder in de hersenen, dat de afgifte van het stresshormoon cortisol regelt. Cortisol is van belang bij de onderdrukking van aanvallen en de snelheid van het verloop van MS. In de hypothalamus blijken bij MS-patiënten opmerkelijke veranderingen op te treden die een relatie hebben met de ernst van de ziekte. Algemeen Onafhankelijk onderzoek heeft aangetoond dat door niet betrokken MS-wetenschappers het MS Centrum en het MS-MRI Centrum gerekend worden tot de top vijf belangrijke MS-onderzoekscentra in de wereld. Daarnaast is er sprake van een duidelijk grotere samenwerking tussen de beide instituten en de verschillende afdelingen binnen elk instituut na de start van het MS Centrum. 1. Onderzoek naar het ontstaan van laesies, Lars Bø Dr. Lars Bø s hoofdlijn van onderzoek 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. Lars 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 eerder gebruikte methoden, daarom zijn ze ook tot nu toe weinig bestudeerd. 8

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 9 In het afgelopen jaar heeft dr. Lars Bø meerdere verschillen gevonden in het pathologische beeld van grijze en witte stoflaesies. Deze verschillen zijn belangrijk om meer te leren over het ontstaan van MS-laesies. Waarschijnlijk zijn veranderingen die afhankelijk zijn van de plaats van de laesie minder belangrijk dan veranderingen die optreden in alle laesies. In huidige modellen voor het ontstaan van witte stoflaesies 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. In 2003 is aangetoond dat er in pure grijze stoflaesies geen complementactivering en lekkage van serumeiwitten optreedt. Ook dringen er geen T-cellen binnen. Evenals in witte stoflaesies is er verlies van myeline en van myelineproducerende cellen (oligodendrocyten). In het afgelopen jaar is aangetoond dat er ook geen vaatwandveranderingen optreden en geen verhoging van eiwitten betrokken bij het migreren van witte bloedcellen van bloedvaten naar hersenweefsel (adhesie- of hechtingsmoleculen). Verder heeft Lars Bö onderzoek verricht naar de pathologie van secundair en primair progressieve multiple sclerose in ruggenmerg. Er is weinig bekend over verschillen in het pathologische beeld tussen primair progressieve en secundair progressieve MS. Het onderzoek laat zien dat er minder myeline-afbraak in de grijze en witte stof van het ruggenmerg is bij primair progressieve dan bij secundair progressieve MS. Het grootste deel van de ruggenmerglaesies zijn laesies die deels in de witte en deels in de grijze stof liggen. Dit is anders dan in hersenen. Er was meer ontsteking van de hersenvliezen in secundair progressieve dan in primair progressieve MS. De resultaten waren verrassend, daar het werd verwacht dat primair progressieve MS relatief meer ruggenmergveranderingen zou hebben. Bovendien verklaren de resultaten niet waarom primair progressieve MS een ziektevorm is met een slechtere prognose. Een mogelijkheid is dat er meer verlies van zenuwvezels is bij primair progressieve MS. In verder onderzoek wordt het verlies van zenuwvezels in de twee ziektevormen in maat en getal vastgelegd. Het ziekenhuis van het VU medisch centrum. 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. In het afgelopen jaar is aangetoond dat er naast vaatafwijkingen ook veranderingen optreden in de zogenoemde basale membraan die de bloedvaten omringt. Deze basale membraan splitst zich in een membraan gevormd door het de cellen van de vaatwand en één die gevormd wordt door hersencellen (astrocyten), wat leidt tot de vorming van een z.g. perivasculaire ruimte (letterlijk: een rondom de bloedvaten gelegen ruimte). Binnen deze ruimte bevinden zich ophopingen van verschillende cellen van het immuunsysteem zoals T-cellen en veel monocyten/macrofagen, waarvan een aantal myeline of afbraakproducten van myeline bevat. Tussen de ontstekingscellen is een vezelpatroon waarneembaar dat structuur lijkt te geven aan deze ruimte, welke zou kunnen dienen als alternatief lymfevat voor de verwijdering van cellen vanuit de hersenen. Tevens zou deze ruimte ook kunnen dienen als reservoir voor chemokines (stoffen die ontstekingscellen aantrekken), aangezien deze binden aan die vezels die uit extracellulaire matrix componenten bestaan. In voorafgaand onderzoek heeft dr. Elga de Vries aangetoond dat de hechting en passage van bepaalde witte bloedcellen (monocyten) aan de cellen van de bloed-hersenbarrière, wordt beïnvloed door een aantal ontstekingsfactoren, zoals reactieve zuurstofdeeltjes (zuurstofradicalen). Resultaten van het afgelopen jaar laten zien dat een groep van natuurlijke anti-oxidanten (stoffen die reactieve zuurstofdeeltjes onschadelijk maken), de flavonoïden, de ziekteverschijnselen in een acuut en chronisch diermodel voor MS sterk verminderen. Vooral de stof luteoline is erg potent en kan de ziekte ook remmen nadat de dieren al een episode van ziekteverschijnselen ondergaan hebben. Luteoline remt het passeren van de wanden van de hersenbloedvaten door monocyten, waardoor er minder zenuwschade en afbraak van myeline optreedt in behandelde dieren. Om het in de hersenen doordringen van witte bloedcellen, een proces dat een belangrijke bijdrage levert aan de vorming van MS-laesies, zichtbaar te kunnen maken in een levende rat, is er in samenwerking met dr. Erwin Blezer (Universiteit Utrecht) een onderzoekslijn gestart om deze cellen te volgen met MRI. Witte bloedcellen worden geïsoleerd uit de rat en opgeladen met een contraststof bestaande uit zeer kleine ijzerdeeltjes. Het uiteindelijke doel is om deze met ijzer geladen cellen terug te spuiten in een diermodel voor MS en het binnendringen van de cellen in de hersenen met MRI te volgen. In het afgelopen jaar is de oplaadprocedure geoptimaliseerd en de meest effectieve concentratie gekozen, waarbij de cellen goed overleven en niet geactiveerd raken. De eerste experimenten suggereren dat deze cellen na inspuiten in de hersenen van een gezonde rat goed zichtbaar zijn met MRI. 9

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 10 3. Onderzoek naar erfelijke factoren, Tineke Hooper-van Veen Dr. Tineke Hooper-van Veen ontwikkelt een database, waarin onderzoeksgegevens van MS-patiënten goed geordend kunnen worden opgeborgen en nader onderzocht kunnen worden. In de MS-database moeten de gegevens van honderden MS-patiënten opgeslagen gaan worden ten behoeve van het MS-onderzoek in het VUmc. Een Belgisch softwarebedrijf heeft de MS-database geprogrammeerd, en deze wordt door dr. Tineke Hooper-van Veen en enkele onderzoekers aan uitgebreide testen onderworpen. De problemen die daarbij naar boven kwamen leidden tot aanpassingen en daarmee steeds weer een nieuwe versie. Dit proces heeft zich enkele keren herhaald tot uiteindelijk een versie ontstaan is die vrij goed lijkt te werken en inmiddels op een centrale plaats in het VUmc-netwerk geplaatst is. Het is nu mogelijk dat meerdere onderzoekers tegelijkertijd vanuit hun eigen werkplek toegang krijgen tot de database om gegevens in te voeren en gegevens op te vragen. Een uiterst belangrijke voorwaarde voor de database is met name dat ook dat laatste goed en makkelijk lukt. Op dit moment is de database gereed om de laatste vuurproeven te ondergaan. Indien dit succesvol zal verlopen kan de database officieel geïnstalleerd worden en kan begonnen worden met het opslaan van echte patiëntengegevens. Daarnaast heeft 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 een aantal erfelijke factoren die een rol spelen bij ontstekingsprocessen. MS is een complexe ziekte en waarschijnlijk spelen meerdere erfelijke factoren een rol in het verloop. Tot nu toe werd telkens slechts één factor tegelijk bekeken. Ook in haar eigen onderzoek bleek de opbrengst van die aanpak echter niet hoog. Het was dus nodig om het anders aan te pakken en meerdere factoren in combinatie met elkaar te bestuderen. Het uitgangspunt was dat door het combineren van de resultaten van de verschillende onderzoeken een genetisch profiel kon worden gemaakt. Aan de hand van dat profiel zouden dan groepen patiënten onderscheiden worden met een verschillend verloop van de ziekte. De eerste resultaten van die aanpak zijn hoopvol. Een groep van 489 MS-patiënten kon op basis van verzamelde genetische informatie verdeeld worden in vijf groepen. Er waren aanwijzingen dat er tussen de groepen verschillen waren in het ziekteverloop (aanvallen in het begin of meteen progressief), de beginleeftijd en het beeld op de hersenscan. De hier gepresenteerde aanpak kan een belangrijke manier zijn om in verder onderzoek toe te passen. Met als doel om uiteindelijk het ziekteverloop beter te kunnen voorspellen, zodat ook de behandeling daarop afgestemd kan worden. Tineke Hooper - Van Veen is in 2004 begonnen aan de gecombineerde analyse van studies naar de aanwezigheid van bepaalde genvormen (genetische studies) en studies naar de activiteit van genen in MS om zo meer inzicht in het ziekteproces te krijgen. 4. Neuro-immunologie, Mario Vogt In eerder onderzoek was aangetoond dat cellen van het afweersysteem, zogenaamde T-cellen, in het bloed tijdens een opflakkering van MS eiwitten, zogenaamde cytokines, uitscheiden die het ontstaan van ontstekingen bevorderen, zoals b.v. 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 hersenlaesies in kaart gebracht. Hierbij kwam een nieuw eiwit aan het licht, osteopontine genaamd. Dit eiwit werd in verhoogde mate door cellen van het centrale zenuwstelsel aangemaakt. Onderzoek wees uit dat het osteopontine-gehalte ook in bloed van MS-patiënten verhoogd was. De verhoging werd met name waargenomen bij patiënten met actieve relapsing-remitting MS en niet bij relapsing-remitting MS-patiënten met een wat rustiger ziektebeeld. Verder bleek uit een studie waarbij relapsing-remitting MS-patiënten in de tijd werden gevolgd, dat verhoogde ziekteactiviteit werd vooraf gegaan door een stijging van de hoeveelheid osteopontine in bloed. Om de effecten van osteopontine op afweercellen in kaart te brengen, heeft dr. Mario Vogt de activiteit van afweercellen in aanwezigheid van hoge osteopontine-concentraties bepaald. Hieruit bleek dat osteopontine afweercellen kan aanzetten tot verhoogde aanmaak van met name ontstekingsbevorderende cytokines, zoals IL-12 en IL-23. IL-23 blijkt met name een grote rol te spelen bij ontstekingsprocessen in het centrale zenuwstelsel. Omdat vitamine D een ontstekingsremmend effect heeft, heeft dr. Mario Vogt de effecten van vitamine D op de aanmaak van osteopontine bekeken. Deze experimenten lieten zien dat vitamine D een sterk remmend effect heeft op de aanmaak van osteopontine. Daarom zullen osteopontine- en vitamine D-concentraties in bloed van MS-patiënten gemeten worden om te bepalen of patiënten met veel vitamine D in het bloed lagere osteopontine-concentraties en wellicht lagere ziekteactiviteit vertonen dan patiënten met weinig vitamine D. 10

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 11 Vervolgonderzoek zal er verder op gericht zijn om te bepalen welke lichaamscellen verantwoordelijk zijn voor de verhoogde aanmaak van osteopontine en welke oorzaken hieraan ten grondslag liggen. Ook niet-immunologische processen zullen in deze nieuwe benadering worden betrokken om meer inzicht te krijgen in de oorzaken van MS. 5. MS-MRI activiteiten Onafhankelijk onderzoek door niet betrokken MS-wetenschappers heeft aangetoond dat het MS Centrum en het MS-MRI Centrum gerekend worden tot de top vijf belangrijkste MS-onderzoekscentra in de wereld. MRI is een techniek waarmee met behulp van magnetische velden en radiogolfjes een beeld van de hersenen van levende mensen gemaakt kan worden zonder schadelijke (röntgen)straling. MRI speelt tegenwoordig een belangrijke rol bij de diagnose van MS. In de afgelopen jaren heeft wetenschappelijk onderzoek geleid tot nieuwe richtlijnen voor de diagnose van MS, waarin MRI een zwaar gewicht heeft. In Amsterdam zijn de diagnostische MRI-criteria ontwikkeld die thans wereldwijd gebruikt worden. Dit jaar werd er door ons centrum 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 (drs. J. Nielsen, VUmc). Deze bevinding heeft tot gevolg dat de diagnose MS in de toekomst sneller en met meer zekerheid gesteld kan worden, met behulp van MRI. Verder werd er veel vooruitgang geboekt met het vergaren van gegevens voor een internationale studie (samenwerking met dr. Tintoré en prof.dr. Montalban van het MS-centrum in Barcelona), 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 voornoemde MRI-criteria vormen een essentieel onderdeel. Indien aan de hand van MRI-scans van de hersenen niet bepaald kan worden of iemand al dan niet MS heeft, kunnen scans van het ruggenmerg een oplossing bieden. Resultaten uit het MS-MRI centrum maken duidelijk dat ruggenmergafwijkingen bij MS zeer specifiek zijn voor de diagnose en bij andere neurologische aandoeningen nauwelijks of niet voorkomen. Uit wetenschappelijk onderzoek met behulp van MRI is gebleken dat de ontwikkeling van aangedane gebieden bij verschillende personen of binnen een persoon met MS heel verschillend kan verlopen. Op het moment is het met MRI mogelijk om aanwijzingen te krijgen over de aanwezigheid van afbraak van de myeline en door inspuiting van een contrastvloeistof over het bestaan van een ontsteking in een bepaald gebied. Recent zijn er steeds meer aanwijzingen verkregen dat niet het verdwijnen van de myelinelaag, maar schade die wordt toegebracht aan de zenuwvezels zelf een zeer belangrijke rol speelt bij het veroorzaken van de blijvende klachten en achteruitgang. Nieuwe MRItechnieken waarmee deze schade aan de zenuwvezels kan worden waargenomen (ofwel door meting van het volume dat het hersenweefsel inneemt ofwel door meting van een stof die alleen in intacte zenuwcellen aanwezig is) zijn in ontwikkeling. 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 bekijken 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 (drs. M.M.S. Jasperse, VUmc)). Tenslotte lopen er vrijwel continu onderzoeken (trials) naar nieuwe medicijnen. Patiënten die deze nieuwe medicijnen krijgen toegediend, worden onderzocht met MRI om het effect van de medicatie op de ziekte-activiteit te kunnen vaststellen. In één van deze studies, ook weer een internationale samenwerking met MS-centra in Londen, San Francisco en Bazel), worden deze MRI gegevens gekoppeld aan genetische informatie en invaliditeit. Onze verwachting is dat deze multidisciplinaire insteek een scala aan informatie levert, die het ingewikkelde ziekteproces van MS inzichtelijker zal maken. Het MS-MRI Centrum leverde en levert een belangrijke bijdrage aan het boven beschreven onderzoek. De subsidie voor het MS-MRI Centrum wordt gebruikt voor de bekostiging van MRI-scans voor onderzoek op onder andere de boven beschreven gebieden. Een aantal van de onderzoeksprojecten aan het MS-MRI Centrum zijn elders in dit katern beschreven (paragrafen 10.2, 11.2, 11.4 en 12.2). Het betreft hier projecten waarvoor de Stichting MS Research behalve aan de scankosten ook een bijdrage levert aan de kosten voor het personeel. MS-ontstekingen (zie pijlen) zichtbaar als lichte vlekken op een MRI-scan van de hersenen. 11

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 12 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. 6. Clinimetrie, Jolijn Kragt Om patiënten te kunnen vervolgen 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. Een aantal jaren geleden is er een nieuw meetinstrument ontwikkeld dat opgebouwd is uit drie vaardigheidstesten die de hand-, loop- en 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. Ook wordt de relatie tussen klinische meetinstrumenten en MRI bekeken. Daarnaast is er onderzoek gestart (en dat zal nog verder uitgebreid worden in de toekomst), waarbij ook partners van patiënten gevraagd wordt een inschatting te geven van de invloed van MS op het dagelijks leven van de patiënt. Hierbij wordt 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. Op deze manier wordt getracht zo waarheidsgetrouw mogelijk de situatie van de patiënt in beeld te brengen. Ten slotte wordt onderzoek gedaan naar de mate waarin vragenlijsten klinische veranderingen op de korte termijn kunnen meten. Patiënten die een prednisonkuur krijgen tijdens een schub (= opleving van neurologische MS-gerelateerde klachten) worden zowel voor als na de kuur getest. 7. Biomarkers, Charlotte Teunissen 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 deze schade gebruikt konden worden. Dergelijke bepalingen kunnen de inzichten in het ontstaansproces van MS vergroten en aanknopingspunten voor nieuwe therapieën geven. Voor het ontwikkelen van deze bepalingen 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 merkerstoffen te identificeren in lichaamsvloeistoffen van patiënten met MS, de ziekte van Alzheimer en andere aandoeningen waarbij ontstekingen en beschadiging van zenuwweefsel optreden. In het afgelopen jaar is het eerste NUBIN-symposium over merkerstoffen georganiseerd. Verder hebben we een protocol opgesteld om aanvragen van lichaamsvloeistoffen, die door het NUBIN verzameld worden voor onderzoek naar merkerstoffen, op een heldere manier te evalueren. In het afgelopen jaar heeft Charlotte Teunissen verschillende merkerstoffen onderzocht in bloed en hersenvloeistof van patiënten met MS. Zo heeft zij gevonden dat de concentraties van N- acetylaspartaat, een stof afkomstig uit zenuwcellen, verhoogd zijn in bloed en hersenvloeistof van patiënten met MS en dat deze concentraties goed overeenkomen met neurologische achteruitgang. Zulke verbanden zijn ook voor een specifiek zenuweiwit gevonden (GAP-43). Daarnaast heeft zij ook veranderingen in dit GAP-43-eiwit gevonden binnenin en aan de rand van MS-laesies. Tevens onderzoekt zij met behulp van celkweeksystemen het mechanisme achter de schade aan de zenuwcellen. Wanneer het mechanisme achter deze schade bekend is, zal er gerichter naar merkerstoffen voor vroege schade gezocht kunnen worden. De hypothese is dat bepaalde witte bloedcellen, macrofagen, een tweeledige rol kunnen spelen in het ontstaan van deze schade aan zenuwcellen. Enerzijds kunnen deze ontstekingscellen schade veroorzaken, maar ze kunnen ook bijdragen aan herstel van zenuwcellen. Voor dit onderzoek gebruikt zij een driedimensionaal celkweeksysteem van verschillende hersencellen. In het afgelopen jaar heeft zij hiermee modellen voor afbraak van myeline en zenuwschade opgezet. Daarnaast heeft ze gekeken naar de schadelijke effecten van zuurstofradicalen op myelinevormende cellen en of het model geschikt is om de ontwikkeling te volgen van cellen, die uit kunnen groeien tot myelinevormende cellen. 12

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 13 8. Nieuwe MRI-technieken, Peter Poppe, Ronald van Schijndel Behalve voor diagnostiek wordt MRI in toenemende mate gebruikt om het verloop van de ziekte te volgen op een objectieve manier. Onder andere gebeurt dit steeds meer in het kader van geneesmiddelenstudies. Het analyseren van de verschillen tussen twee scans, met name verschillen in volume is zeer tijdrovend. Vaak kost het analyseren van een enkele scan reeds vele uren. In dit project willen we nieuwe computertechnieken ontwikkelen en implementeren om op een meer geautomatiseerde manier beelden te kunnen analyseren en vooral om op een eenvoudige wijze het verschil tussen twee scans in de tijd te vinden ( van elkaar af te trekken ). Hiervoor is reeds een groep patiënten gescand. In februari en maart 2005 worden deze patiënten een tweede maal gescand en dan wordt er gekeken naar veranderingen in laesie- en hersenvolume over de tijd. 9. Samenwerking met het NIH, Inge Huitinga: Het stress-systeem in MS Het is niet duidelijk waarom sommige mensen MS krijgen en anderen niet en waarom sommige MSpatiënten snel en goed herstellen en bij anderen de ziekte chronisch progressief wordt. De aanmaak van veel bijnierschorshormoon, cortisol, door het stress-systeem kan beschermen tegen MS en helpen bij het herstel van aanvallen van de ziekte. Bijnierschorshormonen zoals prednisolon onderdrukken ontstekingen en worden ook als geneesmiddel bij aanvallen van MS gegeven. Eerder onderzoek heeft laten zien dat de aansturing van het stress-systeem geschiedt in de hypothalamus, een klein gebiedje onderin de hersenen. Dit gebied is geactiveerd in MS-patiënten. Echter, onderzoek in het afgelopen jaar liet zien dat in een deel van de MS-patiënten deze activatie achterwege bleef. Opvallend was dat deze MS-patiënten ook een veel ernstiger verloop van hun ziekte hadden. MS-patiënten met een slechte activatie van hun stress-systeem hadden veel MSontstekingen in de hypothalamus, wat doet vermoeden dat deze ontstekingen de aansturing van het stress-systeem in de hypothalamus remmen. Of dit inderdaad zo is en of dat vervolgens leidt tot minder cortisol en daardoor tot ergere MSontstekingen en een ernstiger verloop van MS, is onderwerp van volgend onderzoek. Hiervoor zal gebruik gemaakt worden van de verzameling van MS-ontstekingen en hersenvloeistof van overleden MS-patiënten die hun hersenen ter beschikking hebben gesteld aan Nederlandse Hersenbank (NHB). Ook zullen we in levende MS-patiënten cortisol meten en kijken hoeveel laesies in de hersenen te zien zijn met MRI. We hopen op deze manier inzicht te krijgen in de mate waarin het slecht functioneren van het stress-systeem in een deel van de MS-patiënten er de oorzaak van is dat het verloop van de ziekte in deze patiënten ernstiger is. De voorbereiding voor het maken van een MRI-scan. Onderzoekers: Dr. Lars Bø, afdeling Pathologie, VUmc Dr. Tineke Hooper-Van Veen, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc Dr. Inge Huitinga, Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek Drs. Jolijn Kragt, afdeling Neurologie, VUmc Drs. Peter Poppe, afdeling Radiologie, VUmc Ir. Ronald van Schijndel, afdeling Radiologie VUmc Dr. Charlotte Teunissen, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc Dr. Elga de Vries, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc Dr. Mario Vogt, afdeling Immunologische en Infectieziekten, TNO Preventie en Gezondheid Instituten: VU medisch centrum, Amsterdam TNO Preventie en Gezondheid, Leiden Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek, Amsterdam Startdatum: oktober 2002. Het MS Centrum VUmc 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. Door verhoging van de toegekende subsidie kon het onderzoeksprogramma in oktober 2002 worden uitgebreid met de onderzoekslijnen 6 t/m 9. Subsidie: 2.375.625,- voor 3 jaar (met intentie tot verlenging met een vierde jaar) 13

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 14 3.3 ErasMS, Rotterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek (02-490 MS) Doel van het centrum: In juli 2002 ging het Rotterdamse centrum ErasMS van start. Een polikliniek met twee MSverpleegkundigen en enkele artsen zijn aan de slag gegaan om de zorg voor patiënten te verbeteren. 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 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. De programmasubsidie van de Stichting MS Research ondersteunt meerdere onderzoeksprojecten. 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. Achtergrond van het centrum: De initiatiefnemers van het MS-centrum hebben Rotterdam uitgekozen vanwege de grote kennis die hier aanwezig is op gebied van immunologie, genetica en virologie. 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). Resultaten: 1.Erfelijkheid Er wordt hard gewerkt aan een Nederlandse database waarin gegevens worden opgeslagen van families waarin meerdere mensen MS hebben. Aan leden uit deze families wordt gevraagd om toestemming tot opslag van hun DNA 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 DNA 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. In eerste instantie wordt gekeken naar genen die een rol spelen bij de aanmaak van bepaalde groeifactoren, die de hersenen beschermen tegen schade door ontsteking. Ook wordt binnenkort een begin gemaakt met bestuderen of er meer auto-immuniteit tegen de schildklier voorkomt in bepaalde families. 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 24 mensen met MS die, zonder dat ze het wisten, familie van elkaar blijken te zijn (terugvoerend tot ongeveer 1680). Het DNA van deze mensen is van grote waarde voor onderzoek naar genen die een rol spelen in het ontstaan van MS. Het blijkt dat in sommige van dergelijke families ook vaker autoimmuunziekten zoals reuma of schildklieraandoeningen voorkomen. Het stamboomonderzoek is gesubsidieerd door een projectsubsidie van de Stichting MS Research (zie paragraaf 6.3.2 van het Wetenschapskatern van verleden jaar). De analiste, Jane Berkel, die een belangrijke rol speelt bij het onderzoek naar families waarin meerdere mensen aan MS lijden en Els Halbmeijer-Van de Plas hierin heeft opgevolgd, is werkzaam op de programmasubsidie van de Stichting MS Research. 2. Ziekteactiviteit (bijv. opflakkeringen of exacerbaties) Onderzoekers van het ErasMS toonden ook aan dat zowel bij mensen met MS als bij proefdiermodellen het met name bacteriën zijn die 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. Deze reactivatie van bacteriën gebeurt zonder dat de patiënt het zelf merkt. En als dit gebeurt, blijkt de patient 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. 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. Bij dit onderzoek spelen de op de programmasubsidie werkzame dr. Leonie Boven en Marjan van Meurs een belangrijke rol. Leonie Boven is nu ook een nieuwe functie van macrofagen op het spoor. 14

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 15 Nadat deze cellen myeline hebben opgenomen, blijken ze allerlei stoffen aan te gaan maken die leiden tot remmen van onsteking en wellicht zelfs tot reparatie. Dit zou een belangrijk natuurlijk afremmingsmechanisme kunnen betekenen van een uit de hand gelopen ontstekingsproces, zoals we dat zien bij MS. 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 6.2.2. 3. 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 die in feite kunnen leiden tot een continue stimulatie van het auto-immuunontstekingsproces. Een beter begrip van deze processen leidt uiteindelijk tot betere mogelijkheden om de ontsteking in te tomen. De aanname dat de aanwezigheid van myeline in lymfeklieren een rol speelt bij MS, leidde tot een samenwerking met het MS-centrum in Amsterdam. Daar heeft de afdeling radiologie de beschikking over ultrageluidonderzoek waarmee men uit halslymfeklieren van mensen op veilige manier weefsel kan halen voor onderzoek. Dit onderzoek wordt gesubsidieerd door een projectsubsidie van de Stichting MS Research en beschreven in paragraaf 7.3.6 van dit Wetenschapskatern. Naast de op dit project werkzame ir. Marloes van Zwam, spelen de op de programmasubsidie werkzame dr. Leonie Boven en Marjan van Meurs een belangrijke rol bij dit onderzoek. 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 postdoc dr. Sandra Amor en analist Anwar Jagessar die zich hiermee bezig houden. Zij zijn de opvolgers van dr. Hessel Smit en Boudewijn Ouwerling, die eerder op dit onderwerp werkzaam waren. 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 Erasmus MC in Rotterdam. 4. Klinische varianten van MS Drs. Marcel Stoop is een jonge biomedisch onderzoeker met de nodige ervaring op het gebied van massaspectometrie (proteomics). Deze hypermoderne techniek biedt de mogelijkheid om in een paar druppels hersenvocht te onderzoeken welk scala aan eiwitten erin voorkomen. Momenteel vergelijkt hij tientallen monsters hersenvocht van patiënten met MS, met andere neurologische aandoeningen en zelfs enkele gezonde mensen. Het ligt in de lijn der verwachting dat hij op deze wijze verschillen kan zien tussen MS en andere aandoeningen en wellicht specifieke verschillen kan zien in bepaalde subgroepen van MS, bijvoorbeeld hele agressieve of heel goedaardige varianten. In de kliniek zijn er twee nieuwe onderzoekslijnen opgestart. De eerste betreft de samenwerking met het Rotterdamse Oogziekenhuis waarbij gekeken wordt naar de relatie van bepaalde zeldzame oogafwijkingen met MS. Ten tweede werd in samenwerking met de kinderneurologen in Erasmus MS-Sophia een analyse gestart van alle kinderen die de laatste jaren zich presenteerden met een vorm van MS of ADEM (acute demyelinating encephalomyelitis). Bij kinderen lijkt er nog vaker dan bij mensen een relatie te zijn met bepaalde infecties. Het doel van deze lijn is de betreffende infecties te karakteriseren en ook te zien of er bepaalde genetische factoren de kans op MS en/of ADEM bij kinderen vergroten. Deze onderzoekslijn zal worden ingepast in een veel groter Europees onderzoek. Onderzoekers: Dr. Leonie Boven, senior onderzoeker, afdeling immunologie Marjan van Meurs, analist, afdeling immunologie (2,5 dag per week) Dr. Sandra Amor, postdoc, afdeling immunobiologie (2,5 dag per week) Anwar Jagessar, analist, afdeling immunobiologie Jane Berkel, analist, afdeling epidemiologie en biostatistiek (2,5 dag per week) Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Startdatum van het centrum: juli 2002 Subsidie: 1.088.000,- voor 4 jaar 15

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 16 4. De Hersenbank en de Liquorbank 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 MSonderzoeksprojecten materiaal van de Hersenbank een essentiële rol gespeeld. Als een verdere stimulans voor MS-onderzoek aan menselijk materiaal steunt de Stichting MS Research sinds 2000 een bank voor hersenvloeistof (liquor). 4.2 Nederlandse Hersenbank voor Multiple Sclerose (00-406 MS) Hersenen verkregen door obductie verricht door de Nederlandse Hersenbank. Doel: Hoe kan onderzoek op weefsel van overleden personen met MS bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe, rationele behandelingstrategieën? De MS-Hersenbank is actief sinds 1990 en ons hoofddoel is om systematisch onderzoek naar MS mogelijk te maken. Wij proberen dit doel te bereiken door onderzoekers over de gehele wereld te voorzien van hersenweefsel en hersenvloeistof (cerebrospinale vloeistof (CSF)) van MS-donoren en van controlepatiënten. Achtergrond: De MS Hersenbank heeft drie unieke kenmerken: 1. De bank heeft een nationaal donorprogramma opgezet dat bestaat uit 1832 geregistreerde donoren. 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 2722 obducties verricht. Daarvan is materiaal van 148 mensen met MS en 1019 controles ter beschikking gesteld aan 89 MSonderzoeksprojecten. Het donorprogramma van de NHB kent momenteel 395 donoren met MS en 1119 controles. 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. Er wordt gebruik gemaakt van speciale procedures om het weefsel geschikt te maken voor moderne onderzoekstechnieken. Dit vraagt om gekwalificeerde werknemers en technieken en is een vereiste voor een toenemend aantal aan technische procedures, zoals celkweek technieken waarmee aangetoond wordt welke stoffen en hoeveel in het weefsel aanwezig zijn (neurochemische en immunocytochemische procedures). Dankzij onderzoek is het verband tussen MS en het ontspoorde immuunsysteem duidelijker geworden, alsmede de kennis over ontstekingsprocessen, schade en weefselverlies. Ook blijkt dat er veel variaties zijn in het aantal en type van MS-ontstekingen en dat er ook veel meer veranderingen plaats vinden in de ogenschijnlijk normaal aandoende delen van de hersenen en in de grijze stof, dan aanvankelijk werd verondersteld. Dat verklaart waarom de symptomen van MS per persoon en in de tijd zo kunnen verschillen. Het onderzoek dat gebaseerd is op materiaal van de Nederlandse Hersenbank heeft geresulteerd in een enorme hoeveelheid aan kennis van de veranderingen in de hersenen van mensen met MS. Het gebruik van MRI-gestuurde protocollen (in samenwerking met de afdeling Radiologie van het VUmc) heeft vele veranderingen in de hersenen blootgelegd, die een substantieel verlies van zenuwvezels en afbraak van myeline in de witte stof laten zien bij MS. 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 heeft weefsel gegeven aan 89 (inter)nationale MS-projecten en er zijn 202 artikelen gepubliceerd. De NHB zet haar pogingen voort om goed gedocumenteerd weefsel voor onderzoek beschikbaar te maken, in de hoop nieuwe, effectievere therapieën te vinden voor MS. 16

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 17 Onderzoekers: Dr. Rivka Ravid, coördinator (1,5 dag per week) Dr. Wouter Kamphorst, neuropatholoog (1,5 dag per week) José Wouda, analist Michiel Kooreman, analist Afra van den Berg, analist Prof. dr. Chris Polman, neuroloog VU medisch centrum (0,5 dag per week) Twee secretaresses (samen 1,5 dag per week) De drie analisten besteden samen 1,5 dag per week aan de MS-Hersenbank. Begeleider: Prof. dr. Dick Swaab, directeur Instituut: Nederlandse Hersenbank, Amsterdam Startdatum: januari 1990 Subsidie: 558.150,- voor 5 jaar 4.3 Liquorbank (97-310 MS) Doel van de liquorbank: De liquorbank is een organisatie voor het verzamelen van hersenvocht van goed gedocumenteerde patiënten met multiple sclerose (samen met MRI-scans) en van controles met als doel dit te verstrekken aan onderzoekers over de gehele wereld met een gedegen onderzoeksvoorstel. Hiermee hoopt de organisatie inzicht te verschaffen in de manier waarop MS ontstaat en een mogelijke marker te ontdekken waarmee het verloop van de ziekte voorspeld en gevolgd kan worden. Achtergrond van de liquorbank: MS is een aandoening van het centrale zenuwstelsel waar de afbraak van myeline plaatsvindt. Liquor of hersenvloeistof is de lichaamsvloeistof die zich het dichtst bij het centrale zenuwstelsel bevindt. Aangezien de processen die zich in de hersenen afspelen alleen op weefsel kunnen worden onderzocht is het logisch dat bij afwezigheid van weefsel de liquor een goede weerspiegeling van de processen zal geven. Hoewel er de laatste jaren steeds meer publicaties zijn over stoffen in bloed en liquor (immunologische markers, afbraakproducten van zenuwweefsel en myeline, hormonen e.d.) in relatie tot MS, is er tot op heden nog geen goede marker gevonden die de kenmerken van de ziekte weerspiegelt. Het afnemen van hersenvloeistof door middel van een zogenaamde ruggenprik of lumbaalpunctie. (bron: Universitair Medisch Centrum Utrecht) Sinds september 2000 is men in het VU medisch centrum van start gegaan met het verzamelen van liquor van patiënten (MS en controles). Op 1 januari 2005 heeft de bank reeds de beschikking over liquor van meer dan 152 MS- en 100 controlepatiënten. Tevens krijgt het materiaal nationaal en internationaal meer bekendheid bij onderzoeksgroepen en vindt er een uitbreiding plaats van de samenwerkingsverbanden. Samenwerkingsverbanden/aanvragers hersenvocht: Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek en Dementie Liquor bank (dr. Elly Holl en prof. dr. Philip Scheltens: APP+1, Tau en amyloid beta) Dept. Of Neuroimmunology Institute Queen Square in London (Axel Petzold en dr. Gavin Giovanoni: neurofilamenten, S100b, ferritine, GFAP) Department of Neuroimmunology, Guy's Kings and St. Thomas Medical School, Kings College, London, UK (Eli Silber and dr. Mohammed Sharief: apoptosemarkers) Dept. Of Neurology Colorado University in Denver (dr. Don Gilden: B-cells, proteomics en specificiteit van oligoclonale banden in MS) Dept. of Neurology, University of Innsbrueck (dr. Thomas Berger) and Division of Neuroimmunology, Brain Research Institute, University of Vienna (dr. Hans Lassmann: anti-mog (myeline-oligodendrocyt-glycoproteïne)). 17

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 18 Onderzoekers: Drs. Jessica Nielsen, arts-onderzoeker Drs. Bas Jasperse, arts-onderzoeker Dr. Rivka Ravid, coördinator Nederlandse Hersenbank (0,5 dag per week) Secretariële ondersteuning (0,5 dag per week) Data manager (voor de verwerking van gegevens; 0,5 dag per week) De twee arts-onderzoekers besteden samen 0,5 dag per week aan de liquorbank. Begeleiders: Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Dr. Rogier Hintzen, neuroloog/neuro-immunoloog Prof. dr. Dick Swaab, directeur Nederlandse Hersenbank De organisatie: afdelingen Neurologie van het VU medisch centrum in Amsterdam en het Erasmus MC in Rotterdam, de Nederlandse Hersenbank en het Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek (beiden in Amsterdam) Startdatum: januari 2000, de subsidieaanvraag is met 3 jaar verlengd per 1 januari 2003 Subsidie: 105.200,- voor 3 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 op een aantal gezonde personen om te bepalen welke hoeveelheid van de stof kan worden ingenomen zonder ernstige bijwerkingen. Als de resultaten van dit fase I-onderzoek veelbelovend zijn, wordt de behandeling in de tweede fase getest op een beperkt aantal patiënten. Deze relatief kleine test is bedoeld om een aanwijzing te krijgen over een mogelijk gunstig effect van de behandeling op de ziekte en tevens of dit gunstige effect groter is dan eventuele nadelige effecten. Indien ook het fase II-onderzoek veelbelovend is, wordt het middel vervolgens getest in een grote groep patiënten. Dit fase III-onderzoek heeft ten doel om de in het fase IIonderzoek gevonden aanwijzingen voor een gunstig effect van het geneesmiddel te bevestigen. Indien ook het fase III-onderzoek gunstig is verlopen, kan registratie van het geneesmiddel worden aangevraagd. Vanwege de zorgvuldigheid die vereist is bij onderzoek naar een mogelijke nieuwe behandeling of geneesmiddel, neemt dit onderzoek meer dan 10 jaar in beslag. Na de registratie van een geneesmiddel kan eventueel nog een fase IV-onderzoek plaatsvinden. Dit onderzoek heeft ten doel om te bepalen of het geneesmiddel ook een gunstig effect heeft op andere groepen patiënten (met bijvoorbeeld andere vormen of stadia van MS of zelfs met andere ziektes) dan waarvoor het in eerste instantie geregistreerd is. In dit hoofdstuk wordt een onderzoek beschreven naar de mogelijkheid om een bestaande behandeling voor chronische blaasproblemen te gebruiken voor mensen met MS. 18

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 19 5.2 Onderzoek naar elektrische stimulering van bij het heiligbeen gelegen zenuwen voor behandeling van blaasproblemen bij MS-patiënten (01-455 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. 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 MSpatiënten. 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 MSpatiënten 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. Het Universitair Medisch Centrum St. Radboud in Nijmegen. De studie bevindt zich op dit moment nog in de fase waarin patiënten worden gezocht voor deelname. Zowel in het UMC Nijmegen als in het Medisch Spectrum Twente werken urologen, neurologen, neurochirurgen en revalidatieartsen samen om patiënten te selecteren, die geschikt zijn voor deelname aan de studie. Er is momenteel nog behoefte aan patiënten die aan de studie kunnen en willen deelnemen. Bij de 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. Gegevens betreffende de effectiviteit en de kwaliteit van leven zullen worden verzameld in de tijd. 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 (in samenwerking met het Multiple Sclerose Centrum Nijmegen en het Medisch Spectrum Twente, Enschede) Looptijd van het onderzoek: 1 mei 2003 1 mei 2007 Subsidie: 166.991,- voor 4 jaar 19

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 20 6. Onderzoek naar omgevings- en erfelijke factoren 6.1 Inleiding Hoewel bekend is dat MS een auto-immuunziekte is, is helaas nog niet bekend waarom en op welke wijze het afweersysteem ontregeld wordt. Wel is door bestudering van de verspreiding van de ziekte bekend dat zowel omgevings- als erfelijke factoren de kans op het krijgen van MS beïnvloeden. Het feit dat deze factoren nog steeds niet bekend zijn, wordt veroorzaakt doordat er vermoedelijk een combinatie van vele factoren een rol speelt en dat bovendien deze factoren waarschijnlijk voor verschillende personen anders kunnen zijn. Mogelijk kunnen omgevings- en erfelijke factoren ook het verloop van de ziekte beïnvloeden. Het feit dat erfelijke factoren een rol spelen bij de gevoeligheid voor het krijgen van MS betekent overigens niet dat MS erfelijk is in de gebruikelijke zin van het woord. De kans dat kinderen van personen met MS ook MS ontwikkelen is heel klein en mensen met precies hetzelfde erfelijk materiaal (eeneiige tweelingen) ontwikkelen vaker niet dan wel allebei MS. Wel kan de kans op MS in sommige families hoger zijn dan het gemiddelde van 1 op 1000. In dit hoofdstuk worden een aantal onderzoeken naar mogelijke omgevings- en erfelijke factoren beschreven. Hoewel er nooit een virus of ziekteverwekker is gevonden, die de oorzaak zou kunnen zijn van MS, zijn er wel aanwijzingen dat infecties invloed kunnen hebben op het ontstaan of het verloop van de ziekte. Recent onderzoek, beschreven in het Wetenschapskatern 2002-2003, heeft laten zien dat infecties de kans op opflakkeringen van MS verhogen. Sommige algemeen voorkomende virussen kunnen hersencellen besmetten. In paragraaf 6.2.1 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 het natuurlijke mechanisme in de hersenen om ontstekingen zoveel mogelijk te dempen te helpen. 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 6.2.2 beschreven project zal onderzocht worden welke veranderingen tijdens de zwangerschap verantwoordelijk zijn voor de invloed op MS. In paragraaf 6.2.3 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. 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. In het in paragraaf 6.2.4 beschreven project wordt onderzocht of de samenstelling van myeline verandert met de leeftijd of verschilt tussen verschillende hersengebieden. Het doel is om te zoeken naar een mogelijk verband tussen de samenstelling van de myeline en het verloop van een MS-achtige ziekte en de plaats van MS-ontstekingen. Bij het ErasMS wordt onderzoek gedaan naar de invloed van bestanddelen van bacteriën op MSontstekingen. Bij dit onderzoek spelen de op de programmasubsidie werkzame dr. Leonie Boven en Marjan van Meurs een belangrijke rol (zie paragraaf 3.3). In paragraaf 6.3.1 en 6.3.2 wordt onderzoek beschreven naar de betrokkenheid van erfelijke factoren bij MS. Een gen is een stukje erfelijk materiaal dat de informatie bevat voor het maken van een eiwit. Macrofagen (letterlijk: grote eters) zijn witte bloedcellen die waarschijnlijk een belangrijke rol spelen in de afbraak van de myelineschede bij MS. Het enzym myeloperoxidase (MPO) maakt stoffen die een rol spelen bij deze afbraak. Bovendien is dit enzym alleen aanwezig in macrofagen die zich bevinden in MS-ontstekingen. In paragraaf 6.3.1 wordt daarom een mogelijke rol van het gen voor dit enzym bij MS onderzocht. Bij het MS Centrum VUmc wordt 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). 20

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 21 6.2 Onderzoek naar mogelijke omgevings- en lichaamseigen factoren 6.2.1 De rol van virusinfecties in MS (98-368 MS) Doel van het onderzoek: Het zoeken naar meer begrip van de rol van virusinfecties bij MS. Achtergrond van het onderzoek: Sinds oudsher wordt vermoed dat virusinfecties een rol spelen bij MS. Toch ontbreekt het nog aan inzicht hoe nu precies het verband tussen virussen en MS in elkaar zit. In het project is onderzocht wat het effect is van bepaalde virusinfecties in hersencellen. Hoewel we weten dat dit vrij algemeen voorkomt, is er nog nauwelijks iets bekend van het gevolg van een dergelijke infectie. Zouden ze als een extra risicofactor voor ontstekingen kunnen werken of juist helpen om ontstekingen af te remmen? In samenwerking met de Nederlandse Hersenbank zijn daarom hersencellen in kweek genomen en in het laboratorium blootgesteld aan twee virussen die in verband gebracht zijn met MS: humaan herpesvirus-6 (HHV-6; veroorzaker van roseola) en Epstein-Barr-virus (EBV; veroorzaker van de ziekte van Pfeiffer). Daarna is gekeken naar de effecten van het virus op het gedrag van de hersencellen. Omdat zich na virusinfectie zeer veel verschillende effecten zouden kunnen voordoen is in het project een techniek ontwikkeld om te zien welke van honderden genen in hersencellen die bij afweerprocessen van belang zijn, aan- of uitgeschakeld worden bij infectie. Het vizier werd gericht op astrocyten, cellen die in menselijke hersenen een centrale rol spelen bij het handhaven van de bloed-hersenbarrière, bij het onder controle houden van afweerprocessen en bij herstelprocessen na schade. Na infectie met HHV-6, een virus dat ervan verdacht werd de ontstekingsprocessen te stimuleren, bleek verrassend weinig te gebeuren met de astrocyten. Na blootstelling van geïnfecteerde cellen aan ontstekingsstoffen daarentegen bleken een flink aantal genen te worden geactiveerd die erop gericht zijn om ontstekingsprocessen te remmen en herstel te bevorderen. Ongeïnfecteerde cellen deden dat niet. Deze resultaten maken duidelijk dat HHV-6 na infectie van astrocyten helemaal geen stimulerend effect heeft op ontstekingen. Integendeel: wanneer zulke ontstekingen zich om andere redenen voordoen helpt HHV-6 alleen maar het natuurlijke mechanisme in de hersenen om ontstekingen zoveel mogelijk te dempen. Dit werpt een duidelijk nuancerend licht op de mogelijke betrokkenheid van deze infectie in MS. Het andere virus dat werd onderzocht, het EBV-virus, was überhaupt niet in staat astrocyten te infecteren. Dit lijkt te kloppen met onze eerdere resultaten dat dit virus MS waarschijnlijk beïnvloedt via infectie van bloedcellen en niet via infectie van de hersenen. Drs. Sonja Meeuwsen centrifugeert buizen met gekweekte cellen. Onderzoekers: Drs. Sonja Meeuwsen, aio Ing. Carla Persoon, analiste (3 dagen per week) Begeleider: Dr. Hans van Noort, biochemicus Instituut: TNO Kwaliteit van Leven, Leiden Looptijd van het onderzoek: 1 apr. 2000-1 apr. 2004 Subsidie: 230.775,- voor 4 jaar 21

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 22 6.2.2 Het verband tussen klinische, immunologische en hormonale factoren tijdens de zwangerschap van MS-patiënten (00-408 MS) Doel van het onderzoek: Opsporing van de biologische factoren die het verloop van MS tijdens de zwangerschap beïnvloeden. Verwerking van materiaal in het laboratorium. 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 immuunsysteem tijdens en na de zwangerschap. Ter voorkoming van afstoting van de foetus dient er een anti-ontstekingsklimaat te heersen. We gaan ervan uit dat deze verandering in omstandigheden ook te maken heeft met het tijdelijk gunstige effect van de zwangerschap. Het lijkt erop dat er tijdens de zwangerschap een verandering optreedt van de normaal aanwezige balans binnen het immuunsysteem tussen twee elkaar tegenwerkende groepen van cellen, te weten de ontstekingsbevorderende cellen en de ontstekingsremmende cellen. Het onderzoek zal zich met name richten op de veranderingen in deze balans. Hiernaast zal in de toekomst onderzocht worden of ook andere mechanismen van belang kunnen zijn. Kennis van de mogelijke mechanismen als verklaring voor het opvallend veranderde verloop tijdens de zwangerschap zal leiden tot meer kennis over het ontstaan en verloop van MS. Wellicht leidt het zelfs tot nieuwe behandelingsmogelijkheden. Het onderzoek is zo opgezet dat er 30 vrouwen gevolgd zullen worden tijdens en na de zwangerschap. Tevens zal er een controlegroep van minstens zoveel gezonde zwangere vrouwen tijdens en na de zwangerschap gevolgd worden. In dit vroege stadium zijn er nog geen resultaten. Er is een start gemaakt met het zoeken naar zwangere vrouwen die aan het onderzoek deel willen nemen. Informatie over deelname vindt u onder andere op de website van de Stichting MS Research. Onderzoeker: Drs. Rinze Neuteboom, agiko neurologie Begeleiders: Dr. Rogier Hintzen, neuroloog / immunoloog Dr. Jon Laman, immunoloog Dr. Christianne de Groot, gynaecoloog Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jul. 2003 1 jul. 2007 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: 192.727,- voor 4 jaar 6.2.3 Onderzoek naar de rol van vitamine D in MS (02-492 MS) Doel van het onderzoek: In dit project wordt onderzoek gedaan naar een mogelijke invloed van vitamine D op MS. Hierbij worden 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 22

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 23 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 is tot op heden nog weinig patiëntenonderzoek verricht. Daarom is het nu van belang bij een grote groep MS-patiënten het gehalte van werkzame stoffen van vitamine D in het lichaam te meten. In de maanden juli, augustus en september 03 is het bloed van 100 MS-patiënten en 100 gezonde controlepersonen verzameld. Daarnaast heeft iedereen een vragenlijst ingevuld over blootstelling aan zonlicht en voeding. Tenslotte zijn alle patiënten in kaart gebracht m.b.v. gestandaardiseerd neurologisch onderzoek, een aantal testen waarbij naar de hand-, loop- en cognitieve functie werd gekeken en vragenlijsten over multiple sclerose en de invloed daarvan op het dagelijks leven. In de wintermaanden, te weten januari, februari en maart 2004, zijn alle deelnemers opnieuw gezien, waarbij bloed is afgenomen en de klinische evaluatie herhaald is. Op dit moment is het grootste deel van de bloedbepalingen uitgevoerd. Uitgebreide analyses van de verzamelde gegevens zullen volgen in de toekomst. Onderzoeker: Regina Last, onderzoeksassistente (ongeveer 0,5 dag per week) Drs. Jolijn Kragt, arts-onderzoeker neurologie (financiering via de programmasubsidie aan het MS Centrum VUmc (zie paragraaf 3.2)) Begeleiders: Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Dr. Paul Lips, endocrinoloog Prof. dr. Christine Dijkstra, neurobioloog Dr. Barbara van Amerongen Reageerbuis voor analyse van materiaal. Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jul. 2003 1 jul. 2005 Subsidie: 43.110,- voor 2 jaar 6.2.4 Verschillen in de samenstelling van myeline in het centrale zenuwstelsel en de invloed hiervan op het verloop van een MS-achtige ziekte en de plaats van MS-ontstekingen (02-508 MS) Doel van het onderzoek: Bepalen of weefsel van de hersenen en het ruggenmerg van MS-patiënten verschilt van gezonde personen en onderzoeken of zulke verschillen in de samenstelling van myeline bijdragen aan het chronische karakter van de ziekte. Het doel is om te bestuderen welke factoren het begin van MS, dat meestal pas optreedt na de puberteit, bepalen en welke factoren de plaats van de laesies beïnvloeden. Achtergrond van het onderzoek: In MS wijzen de beperkte plaatsen waar de laesies voorkomen er sterk op dat het doelwit van de auto-immuunreactie zich bevindt in de myeline van het centrale zenuwstelsel. Echter, de mogelijkheid bestaat dat dit doelwit ongelijk verdeeld is binnen het centrale zenuwstelsel en dat hoeveelheden variëren met leeftijd. Dit kan mogelijk verklaren waarom de ziekte zo kan verschillen tussen MS-patiënten en waarom MS zich gewoonlijk ontwikkelt na de puberteit. Op dit moment is er geen informatie over de eiwitsamenstelling van myeline uit verschillende delen van het centrale zenuwstelsel en over hoe dit van invloed zou kunnen zijn op het verloop van de ziekte. In dit project hebben we de onlangs ontwikkelde techniek proteomics gebruikt om te onderzoeken welke eiwitten voorkomen in myeline afkomstig van verschillende gebieden van het centrale zenuwstelsel van mensen en dieren. Daarnaast is bestudeerd of de samenstelling van myeline veranderd met leeftijd. In parallel wordt het vermogen van de geïsoleerde myeline om een MS-achtige ziekte op te wekken 23

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 24 onderzocht in muizen. Dit 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. 1. Het bepalen van de samenstelling van myeline van het centrale zenuwstelsel Gedurende het jaar hebben we weefsel verzameld voor het bepalen van de samenstelling van myeline. Aanvankelijk verzamelden we alleen myeline, maar in het licht van andere studies die veranderingen in de grijze stof en beschadiging van zenuwvezels laten zien, hebben we ons gericht op het bepalen van de eiwitsamenstelling van de volledige witte en grijze stof. De witte stof is grofweg het deel van het zenuwstelsel waar de met myeline omgeven zenuwvezels zijn gelegen. De grijze stof is het deel waar de zenuwcellen liggen. De eiwitten zijn bestudeerd in: a. Hersenen en ruggenmerg van 6 MS-patiënten en 5 mensen met dezelfde leeftijd zonder MS. b. Hersenen, ruggenmerg, oogzenuwen (en buiten het centrale zenuwstelsel gelegen zenuwen) van muizen van verschillende leeftijd pasgeboren, 8-10 weken oud (puberteit), 3-4 maanden oud (volwassen), 8-10 maanden oud (oud volwassenen) en meer dan 12 maanden oud (bejaard). c. Muizen die geïnjecteerd worden met eiwitten uit de hersenen ontwikkelen een MS-achtige ziekte. Gedurende de verschillende fasen van de ziekte (opflakkeringen, herstelperioden en overgang naar de secundair progressieve fase, waarin geen tussentijds herstel meer plaatsvindt) werden hersenen, ruggenmerg, oogzenuwen (en buiten het centrale zenuwstelsel gelegen zenuwen) van de muizen verzameld. Op dit moment zijn de weefsels van het centrale zenuwstelsel bewerkt door de vetten te verwijderen en de eiwitten te scheiden. In de beginstudies bleek het moeilijk om de eiwitten te scheiden, aangezien veel eiwitten extreem hydrofoob zijn. Dit wil zeggen dat ze slecht oplossen in water. Bovendien bleek de scheiding, die voor kleine hoeveelheden werkte, tot nu toe niet op grotere schaal uit te voeren. Dit laatste is nodig om voldoende eiwit te krijgen om verschillen in samenstelling te bepalen. We gebruiken nu een andere methode om eiwitten te scheiden (dit deel van het project loopt nog). 2. Het ziekteverwekkend vermogen van weefsel van het centrale zenuwstelsel invloed van leeftijd en ziekte. Na het verzamelen van het in deel 1 genoemde materiaal, hebben we verschillende delen van de hersenen en het ruggenmerg van ziek of gezond weefsel of van muizen van verschillende leeftijd gebruikt om muizen te immuniseren om te onderzoeken of ziek of oud weefsel meer ziekteverwekkend is. a. Invloed van leeftijd Muizen werden geïmmuniseerd met ruggenmerg afkomstig van muizen van verschillende leeftijd. Terwijl immunisatie met 8-12 weken oud weefsel een MS-achtige ziekte opwekte (zoals verwacht), veroorzaakte weefsel van jonge muizen helemaal geen ziekte, terwijl weefsel van oudere muizen (ouder dan 1 jaar) heel ernstige ziekte opwekte. Er werd geen verschil gevonden tussen weefsel van 3-4 en 8-10 maanden oude muizen. Dit is een belangrijke vondst, die erop wijst dat ziekteopwekkende stoffen alleen aanwezig zijn in oudere muizen en dat het ziekteverwekkende vermogen toeneemt als de muis ouder wordt. Op dit moment hebben we geen verschillen gevonden in reacties van het immuunsysteem (T-cellen of antilichamen) op normale myeline-bestanddelen. b. Invloed van ziekte Op dit moment zijn muizen geïmmuniseerd met ruggenmerg van de eerste aanval van de ziekte, van de eerste terugval (opflakkering) en de tweede terugval. Immunisatie van weefsel van zieke muizen leidde tot een wat ernstiger ziekte. We denken dat dit wordt veroorzaakt door het effect van ontsteking op de eiwitten in het centrale zenuwstelsel. Deze eiwitten worden mogelijk zo veranderd dat ze meer ziekteverwekkend worden. Meer specifiek hebben we laten zien, dat eiwitten meer ziekteverwekkend worden als ze kunstmatig worden veranderd. Onderzoeker: Nicole Heijmans, analist Begeleider: Dr. Sandra Amor, senior onderzoeker, immunoloog Instituut: ErasMS, MS-centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 apr. 2004 1 apr. 2005 Subsidie: 43.000,- voor 1 jaar 24

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 25 6.2.5 Onderzoek naar omgevingsfactoren aan het ErasMS Aan het ErasMS wordt onderzoek gedaan naar de invloed van bestanddelen van bacteriën op MSontstekingen door dr. Leonie Boven en Marjan van Meurs. Zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern. 6.3 Onderzoek naar mogelijke erfelijke factoren 6.3.1 Onderzoek naar een mogelijke betrokkenheid van het MPO-gen bij MS (01-467 MS) Doel van het onderzoek: Het doel van dit project is de rol van het MPO-gen bij multiple sclerose te onderzoeken. Een gen is een stukje erfelijk materiaal, dat de informatie bevat voor de productie van een eiwit. Behalve informatie over de opbouw van het eiwit bevat het gen ook informatie over wanneer en hoeveel eiwit gemaakt moet worden. Deze laatste informatie bevindt zich in een deel van het gen, dat de promotor wordt genoemd. In de promotor van het gen voor het eiwit myeloperoxidase (MPO) kunnen een tweetal variaties voorkomen die de productie van het eiwit beïnvloeden. De bedoeling van het huidige onderzoek is om vast te stellen in hoeverre deze variaties (polymorfismen), en de daarvan afgeleide MPO-concentratie/activiteit, in verband staan met het vóórkomen en het klinische verloop van multiple sclerose. Achtergrond van het onderzoek: Macrofagen (letterlijk: grote eters) zijn witte bloedcellen die tot taak hebben om dode cellen en schadelijke stoffen te verwijderen door deze 'op te eten' en af te breken. Voor deze afbraak maken macrofagen gebruik van reactieve zuurstofproducten. Myeloperoxidase (MPO) is een enzym in macrofagen, dat betrokken is bij vorming van deze zuurstofproducten en dat met name de productie van hypochloriet (bleekwater) uit waterstofperoxide stimuleert. Er zijn verschillende aanwijzingen dat MPO een rol speelt in multiple sclerose (MS). Allereerst is MPO aanwezig in macrofagen die zich bevinden in de MS-laesies, maar niet in macrofagen in gezond hersenweefsel. Macrofagen worden verondersteld een belangrijke rol te spelen in de afbraak van de myelineschede, mede door productie van de reactieve zuurstofproducten. Daarnaast is gerapporteerd dat muizen die geen MPO kunnen maken, gevoeliger zijn voor een MS-achtige ziekte. Bovendien is bij patiënten met MS gevonden dat in de bloedstroom aanwezige witte bloedcellen lagere MPO-activiteit hebben dan witte bloedcellen van gezonde controles. Tenslotte is een verband gevonden tussen het gebied van het erfelijk materiaal, waar het MPO-gen zich bevindt, en MS. In dit licht onderzoeken wij in hoeverre een tweetal variaties (-463 G/A en -129 G/A) in het promotorgebied van het MPO-gen, beide resulterend in een veranderde MPO-concentratie/activiteit, verband houden met het vóórkomen en het klinische verloop van MS. De MPO polymorfismen zijn bepaald in het DNA van 460 MS patiënten uit de regio Limburg (Nederland en België) en Groningen. De verkregen resultaten van de patiënten uit Nederlands Limburg (n=204) zijn reeds vergeleken met de waardes van 244 lokale controles. Deze vergelijking liet geen verband zien tussen MPO-genotype en het vóórkomen van MS. Vergelijking van de totale patiëntengroep dient echter nog te gebeuren. Ook naar een mogelijk verband tussen het MPOgenotype en het klinisch verloop van MS wordt nog onderzoek gedaan. De klinische aspecten die hierbij meegenomen worden, zijn onder andere het type MS en de leeftijd waarop de ziekte zich gemanifesteerd heeft. De hoeveelheid onderzochte patiënten zou voldoende moeten zijn om uitsluitsel te geven of het MPO-gen op enigerlei wijze betrokken is bij MS. Tenslotte is in een kleine groep patiënten (n=35) ook de activiteit van MPO in een bepaald type bloedcellen (neutrofiele granulocyten) bepaald. Ook de hieruit verkregen data worden nog nader geanalyseerd. Hoewel het project inmiddels beëindigd is, zal het onderzoek voortgezet worden. Onderzoeker: Inge Jansen, analiste 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 bovenste en het onderste plaatje. Op de plaats waar zich in het bovenste materiaal een G bevindt, bevindt zich in het onderste materiaal een A. Begeleiders: Prof. dr. Jan Willem Cohen Tervaert, immunoloog Dr. Raymond Hupperts, neuroloog Dr. Jan Damoiseaux, immunoloog Dr. Peter Heeringa, immunoloog Drs. Bram Rutgers, arts/promovendus Prof. dr. Piet Stinissen, immunoloog 25

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 26 Instituut: Universiteit Maastricht/academisch ziekenhuis Maastricht Looptijd van het onderzoek: 15 aug. 2002-1 dec. 2003 Uitwerking van een deel van de gegevens heeft in 2004 plaatsgevonden. Subsidie: 43.110,- voor 1 jaar 6.3.2 Onderzoek naar erfelijke factoren aan het MS Centrum VUmc en het ErasMS Aan het MS Centrum VUmc wordt 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 Jane Berkel. Zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern. 7. Onderzoek van het immuunsysteem in MS 7.1 Inleiding 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.) De witte bloedcellen zijn de belangrijkste cellen van het immuunsysteem, het afweersysteem van het lichaam. Er bestaan verschillende soorten witte bloedcellen die elk een eigen functie hebben binnen het afweersysteem. Voorbeelden van dergelijke functies zijn: het aanvallen en doden van cellen waarbinnen zich een virus bevindt, het maken van speciale eiwitten (antilichamen) die zich aan vreemde stoffen of bacteriën kunnen binden en het onschadelijk maken van vreemde stoffen waaraan antilichamen gebonden zijn en resten van dode cellen door deze op te eten. Samen zorgen de witte bloedcellen ervoor dat virussen en bacteriën onschadelijk gemaakt en opgeruimd worden. De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van hormoonachtige stoffen, die cytokinen worden genoemd. Als cellen actief worden, bijvoorbeeld door contact met een lichaamsvreemde stof, kunnen ze verschillende cytokinen maken en uitscheiden. Deze cytokinen kunnen elk weer verschillende typen cellen van het immuunsysteem activeren of juist remmen. Door de verschillende typen cellen en de verschillende manieren waarop zij elkaar beïnvloeden vormt het immuunsysteem een uiterst complex systeem, waardoor het vaak moeilijk is om uit te zoeken wat er precies mis is in een ontregeld immuunsysteem. Bij MS lijkt vooral een bepaald type witte bloedcellen, de lymfocyten, ontregeld te zijn. In tegenstelling tot andere bloedcellen, kunnen deze cellen op zeer specifieke wijze lichaamsvreemd (=antigeen; bijv. bacteriën/virussen) onderscheiden van lichaamseigen materiaal. Er bestaan ruwweg twee categorieën lymfocyten: T-cellen en B-cellen. Beide celtypen hebben een receptor (een eiwit op de cel, letterlijk: ontvanger) waarmee ze lichaamsvreemd (antigeen) materiaal herkennen. De manier waarop ze met het antigeen omgaan is echter verschillend. T-cellen gaan na antigeenherkenning als complete cel in de aanval om het antigeen onschadelijk te maken, terwijl B-cellen grote hoeveelheden antigeen-bindende eiwitten gaan produceren en uitscheiden in het bloed, om zo het antigeen te inactiveren en vervolgens op te kunnen ruimen. De antigeen-bindende eiwitten van B-cellen zijn de zogenaamde antilichamen (=antistoffen of immuunglobulinen). Onder normale omstandigheden zal het afweersysteem niet reageren tegen bestanddelen van het eigen lichaam, omdat het geleerd heeft dat het niet vreemd is. Echter, bij MS wordt de isolatielaag (de myeline) om de zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel niet meer door de B- en T-cellen als 'lichaamseigen' herkent. De B- en T-cellen gaan in de aanval tegen deze myeline waardoor deze afgebroken wordt. Zowel bij het verergeren als bij het onderdrukken van ziekte spelen de al eerder genoemde cytokinen een belangrijke rol. Cytokinen zijn de boodschappermoleculen van de cellen van het immuunsysteem. Zij kunnen grofweg in twee groepen worden ingedeeld: ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende cytokinen. Afhankelijk van de balans tussen de geproduceerde cytokinen, kunnen bepaalde T-cellen zich tot twee verschillende typen ontwikkelen, waarbij het ene type (T h1 ) ontstekingsbevorderend werkt en het andere type (T h2 ) zijn werk grotendeels doet zonder bevordering 26

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 27 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 antigeenpresentatie plaatsvindt, bepaalt hierbij in welke richting de T-cellen zich ontwikkelen. 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. 7.2 Onderzoek naar antilichamen 7.2.1 Inleiding Verschillende soorten witte bloedcellen spelen een belangrijke rol bij MS. Een van deze soorten zijn de B-cellen. B-cellen kunnen op zeer specifieke wijze lichaamsvreemd onderscheiden van lichaamseigen materiaal. Zij hebben een receptor (een eiwit op de cel, letterlijk: ontvanger) waarmee ze lichaamsvreemd materiaal herkennen. Na herkenning van een lichaamsvreemde stof gaan B-cellen grote hoeveelheden eiwitten gaan produceren en uitscheiden in het bloed, die deze lichaamsvreemde stof kunnen binden. Deze eiwitten worden antilichamen (of immuunglobulinen) genoemd. Door de binding van antilichamen wordt de lichaamsvreemde stof inactief gemaakt. Bovendien is deze binding een signaal voor een ander type witte bloedcel, de macrofaag of grote eter, dat deze lichaamsvreemde stof opgeruimd dient te worden. De macrofaag herkent deze gebonden antilichamen via eiwitten op de cel, die Fcγ-receptoren worden genoemd. Onder normale omstandigheden zal het afweersysteem niet reageren tegen bestanddelen van het eigen lichaam, omdat het geleerd heeft dat het niet vreemd is. Echter, bij MS wordt de isolatielaag (de myeline) om de zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel niet meer door de B-cellen als 'lichaamseigen' herkent. De B-cellen vormen daarom bij MS antilichamen tegen de myeline, waardoor de macrofagen aangezet kunnen worden tot het afbreken van de myelinelaag. Behalve dat elk antilichaam specifiek een bepaald (deel van een) eiwit of stof herkend, zijn er ook verschillende klassen van antilichamen. Deze verschillende klassen worden herkend door verschillende typen Fcγ-receptoren. De Stichting MS Research subsidieert drie projecten waarin onderzocht wordt welk van deze antilichamen en Fcγ-receptoren betrokken zijn bij MS. In paragraaf 7.2.2 wordt onderzoek beschreven naar de eigenschappen van antilichamen die myeline herkennen en die in de hersenvloeistof van mensen met MS gevonden worden. Myeline bestaat uit verschillende eiwitten. Om deze reden wordt zowel onderzocht welk (deel van) welk myeline-eiwit de antilichamen herkennen als tot welke klasse de antilichamen behoren. In paragraaf 7.2.3 wordt onderzoek beschreven naar het effect van antilichamen tegen myeline op een MS-achtige ziekte in muizen. Daarnaast werd onderzoek gedaan naar de rol van Fcγ-receptoren en andere eiwitten van het immuunsysteem (complementeiwitten) op de vorming van aangedane gebieden bij MS. Hierbij werden aanwijzingen verkregen, dat Fcγ-receptoren, complement en antilichamen samenwerken bij de afbraak van myeline. Tevens werd in een deel van de MSpatiënten, een verhoogde hoeveelheid antilichamen tegen myeline gevonden. 27

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 28 7.2.2 Bestudering van myelinespecifieke antilichamen geproduceerd door B-cellen uit de hersenvloeistof van patiënten met MS (98-341 MS) Doel van het onderzoek: In dit project willen de onderzoekers antilichamen bestuderen welke een rol spelen bij het ziekteproces van multiple sclerose. Hiermee hopen ze inzicht te krijgen in de rol die dergelijke antilichamen spelen bij deze auto-immuunziekte, waardoor ze niet alleen het ontstaan van deze ziekte en het verloop van het ziekteproces beter gaan begrijpen maar ook mogelijk nieuwe aangrijpingspunten voor behandelingsmogelijkheden kunnen ontwikkelen. Analyse van een groot aantal monsters tegelijkertijd met behulp van een zogenaamde 96-wells plaat. Achtergrond van het onderzoek: In het algemeen wordt verondersteld dat bij MS met name een T-cel respons actief is. Er zijn echter ook aanwijzingen dat B-cellen bij deze ziekte een rol spelen. Zo worden er in het hersen- en ruggenmergvocht (liquor cerebrospinalis) van MS-patiënten grote groepen met elkaar verwante B- cellen (=klonen) gevonden, zijn bepaalde antilichamen in sterk verhoogde hoeveelheden aanwezig en worden er B-cellen en antilichaammoleculen gevonden die gericht zijn tegen verschillende myelineeiwitten. Echter weinig is bekend over wat voor type antilichamen precies door de B-cellen in de liquor geproduceerd worden. Dit willen de onderzoekers weten zowel op het niveau van de specificiteit en functionaliteit van de antilichamen die gevormd worden alsmede op het niveau van de genen die coderen voor deze antilichamen. Hiermee hopen ze niet alleen inzicht te verkrijgen in het ziekteproces bij MS, maar ook misschien nieuwe vormen van behandeling te ontwikkelen. In dit project willen ze daarom van de liquor van MS-patiënten de antilichaammoleculen en de genen, die hiervoor coderen, in handen krijgen voor nader onderzoek. Aangezien er in de liquor maar weinig B-cellen aanwezig zijn moeten de onderzoekers speciale technieken toepassen om de antilichamen en de coderende genen in handen te krijgen. Ze maken daartoe gebruik van recombinant-dna-technologie. Deze techniek heet het combinatorial phage display library'-systeem. In het kort houdt deze techniek het volgende in. RNA van de B-cellen (uit de liquor van MS-patiënten) dat codeert voor de antilichamen wordt vermenigvuldigd, in bacteriën gestopt en op deze manier geproduceerd aan de oppervlakte van bacterievirussen (=bacteriofagen). Ze kunnen nu vervolgens onderzoeken waartegen deze stukjes antilichaam aan de buitenkant van de bacterievirussen gericht zijn. Ook kunnen ze nu de genen die coderen voor deze antilichamen nader analyseren. Ze hebben van een drietal patiënten met MS op een aantal verschillende manieren bacteriofagen gemaakt die antilichamen van de B-cellen uit de liquor maken en ze zijn thans aan het onderzoeken aan welke antigenen deze antilichamen binden. Met name wordt nu met verschillende technieken vastgesteld of deze antilichamen kunnen binden aan eiwitten, die belangrijke bestanddelen van myeline zijn. Analyse van het DNA dat codeert voor dergelijke antilichamen heeft inmiddels laten zien dat er in de liquor veel cellen aanwezig zijn die met elkaar samen één kloon vormen. Dit is een aanwijzing dat het proces van de afweerreactie tegen dit eiwit zich afspeelt binnen het centrale zenuwstelsel. In de liquor zijn meerdere van dergelijke klonen aanwezig. De B-cellen die behoren tot één kloon coderen voor antilichaammoleculen die vrijwel identiek aan elkaar zijn en alleen verschillen in een aantal DNA-mutaties die een rol spelen bij de bindingskracht (=affiniteit) voor antigeen. De onderzoekers zullen nu ook onderzoeken of deze klonen bestaan uit geheugen cellen en of de vorming van zogenaamde 'geheugen'-b-cellen plaats vindt in de hersenen. Deze geheugen-b-cellen zijn cellen die gevormd worden bij de eerste reactie van het lichaam op een bepaald eiwit. Zij zijn in staat zijn om bij een tweede of later contact van het lichaam met dit eiwit zeer snel een afweerreactie en de productie van antilichamen tegen dit eiwit op te wekken. De onderzoekers hebben reeds gevonden dat bij het vormen van een kloon het type antilichaam dat geproduceerd wordt kan veranderen. Dit is een belangrijk kenmerk van geheugencellen. Deze maken na een eerste contact een type antilichaam, dat niet zo sterk bindt, en schakelen bij een tweede contact over op een sterker bindend type antilichaam. Dit onderzoeksproject is inmiddels afgerond. In toekomstig onderzoek willen de onderzoekers van een aantal klonen bestuderen waartegen de antilichamen gericht zijn. 28

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 29 Onderzoekers: Ing. Annie Visser, analist Ing. Rikst Nynke Schakel, analist Begeleiders: Prof. dr. Frans Kroese, immunoloog Prof. dr. Jan Kuks, neuroloog Instituut: Rijksuniversiteit Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 jul. 2000 - jul. 2004 Cofinanciering: Deelname van de tweede analist aan dit project werd gefinancierd door de Rijksuniversiteit Groningen. Subsidie: 191.404,- voor 4 jaar 7.2.3 De rol van antilichamen en Fcγ-receptoren in multiple sclerose (99-395 MS) Doel van het onderzoek: Het ophelderen van de rol van antilichamen tegen myeline en van Fcγ-receptoren in de afbraak van myeline tijdens multiple sclerose. Achtergrond van het onderzoek: Een belangrijk kenmerk van multiple sclerose, is het afbreken van myeline in de hersenen (demyelinisatie). In het bloed en de hersenvloeistof van (bepaalde groepen van) MS-patiënten worden antilichamen tegen myeline aangetroffen. Deze kunnen binden aan myeline met als gevolg dat myeline kan worden afgebroken door witte bloedcellen (macrofagen). De macrofagen nemen de gebonden antilichamen waar via Fcγ-receptoren, die op de buitenkant van de macrofagen zitten. In dit onderzoek is onderzocht welk type antilichamen en Fcγ-receptoren de grootste schade kunnen aanrichten aan myeline. Dat gebeurt onder andere met behulp van het muismodel voor MS (EAE). Er is gebruik gemaakt van muizen die de genen voor verschillende typen Fcγ-receptoren missen (Fcγreceptor knockout muizen). Verder is in bloed en hersenvloeistof van MS-patiënten gekeken welke typen antilichamen aanwezig zijn. In hersenmateriaal van overleden mensen met MS is nagegaan welke Fcγ-receptoren in MSlaesies aanwezig zijn. Tevens is onderzocht of er erfelijke verschillen in Fcγ-receptoren bestaan tussen MS-patiënten en gezonde controles. De medische faculteit van het VU medisch centrum te Amsterdam. Fcγ-receptor knockout muizen bleken net zo gevoelig te zijn voor EAE als normale muizen. In het model dat wij gebruiken, zijn Fcγ receptoren dus niet essentieel voor het onstaan van een MS-achtige ziekte. De onderzoekers hebben ook antilichamen tegen myeline ingespoten in dieren met EAE. De ziekte bleek beduidend ernstiger te worden. Deze verergering was afhankelijk van het Fc-deel van de antilichamen. Dit is het deel waarmee de antilichamen aan Fcγ-receptoren binden. Om te kijken of Fcγ-receptoren betrokken zijn in de door de antilichamen veroorzaakte verergering van EAE, hebben we antilichamen ingespoten in Fcγ-receptor knockout muizen. Ook in deze dieren bleken antilichamen in staat de ziekte te verergeren. Antilichamen zijn dus niet afhankelijke van Fcreceptoren om hun schadelijke effecten uit te oefenen. Het DNA van 418 MS-patienten en 515 controles is onderzocht op de aanwezigheid van het DNA voor bepaalde vormen van Fc-receptoren. Er werd geen verband gevonden tussen de genen voor de Fcreceptoren en het optreden of het ziekteverloop van MS. In hersenweefsel van overleden MS-patiënten werd gekeken naar de aanwezigheid van verschillende Fcγ-receptoren. Verder werd gekeken naar complement. Dit zijn eiwitten, die samen met antilichamen en Fc-receptoren schade kunnen aanrichten. In MS-laesies konden we aanwezigheid van zowel antilichamen, Fc-receptoren als complement aantonen. Uit nader onderzoek bleek dat Fc-receptoren, complement en antilichamen ook op dezelfde plaatsen in de laesies aanwezig waren. Fc-receptoren, complement en antilichamen werden gevonden binnenin macrofagen, de cellen waarvan wordt gedacht dat ze belangrijk zijn voor myeline-afbraak door het opeten van de myeline. In de macrofagen waar Fc-receptoren, complement en antilichamen werden gevonden, troffen we ook resten myeline aan. Dit is een aanwijzing dat Fcreceptoren, complement en antilichamen samenwerken bij de afbraak van myeline. 29

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 30 De rol van complement in MS wordt ook op een andere manier onderzocht. We zijn begonnen met experimenten om de functie van het complementbestanddeel C1q in de opname van myeline door macrofagen op te helderen. Dit opeten van myeline speelt een rol bij de beschadiging van myeline door macrofagen. We hebben gezien dat C1q kan binden aan menselijk myeline. Nadat C1q gebonden is aan myeline, is het voor macrofagen moeilijker de myelin op te eten. Het is nog niet duidelijk op welke manier dit relevant is voor de ontwikkeling van MS. Er is in de afgelopen tijd een test ontwikkeld, die antilichamen tegen myeline in het serum van MSpatiënten kan opsporen. Met die methode hebben we gezien dat er in een deel van de MS-patiënten, een verhoogde hoeveelheid antilichamen tegen myeline aanwezig is. Het is mogelijk dat op deze manier patiënten kunnen worden geïdentificeerd die een vorm van MS hebben waarbij antilichamen belangrijk zijn. Het bestaan van een groep MS-patiënten waarin antilichamen erg belangrijk zijn wordt ondersteund door internationale literatuur. Voor die patiënten zou therapie gericht op de antilichamen tegen myeline misschien van belang zijn. Onderzoekers: Drs. Esther Breij, aio Ing. Rianka Vloet, analist (tot 1 jul. 2004) Ing. Priscilla Heijnen (vanaf 1 jul. 2004) Begeleider: Prof. dr. Christine Dijkstra, neuro-immunoloog Dr. Sandra Amor, neuro-immunoloog Een microscoop voor het bekijken van cellen of weefsel. Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 nov. 2000 1 nov. 2004 Subsidie: 348.309,- voor 4 jaar 7.3 Onderzoek naar immuuncellen 7.3.1 Inleiding De witte bloedcellen zijn de belangrijkste cellen van het immuunsysteem, het afweersysteem van het lichaam. Er bestaan verschillende soorten witte bloedcellen die elk een eigen functie hebben binnen het afweersysteem. Voorbeelden van dergelijke functies zijn: het aanvallen en doden van cellen waarbinnen zich een virus bevindt, het maken van speciale eiwitten (antilichamen) die zich aan vreemde stoffen of bacteriën kunnen binden en het onschadelijk maken van vreemde stoffen waaraan antilichamen gebonden zijn en resten van dode cellen door deze op te eten. Samen zorgen de witte bloedcellen ervoor dat virussen en bacteriën onschadelijk gemaakt en opgeruimd worden. Bij MS is het immuunsysteem echter ontregeld en vallen de witte bloedcellen niet alleen indringers van buiten aan, maar ook de isolatielaag (myeline) om de zenuwvezels. 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 (zie paragraaf 7.2.1), gaan T-cellen als complete cel in de aanval om het antigeen onschadelijk te maken. Omdat bij MS de isolatielaag (de myeline) om de zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel niet meer door de T-cellen als lichaamseigen wordt herkend, vallen de T-cellen de myeline aan waardoor deze afgebroken wordt. Als een eiwit optreedt als antigeen, presenteren de 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. 30

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 31 Paragraaf 7.3.2 beschijft onderzoek naar de ontwikkeling en het belang voor het ziekteproces van reacties van T- en B-cellen tegen het myeline-eiwit MOG in MS en in diermodellen voor MS. De eerste experimenten toonden geen verschil in T-celreacties tegen MOG-peptides tussen mensen met en zonder MS. Wel kon worden aangetoond dat de immuunreactie zich ontwikkelt en verandert met de neurologische schade. Door middel van een methode om nieuwe reacties te stoppen of verwijderen, kon de voortgang van een MS-achtige ziekte in muizen gestopt of vertraagd worden afhankelijk van het gebruikte myelinepeptide. Momenteel wordt onderzocht op welke manier deze behandeling werkt om te zien of deze methode mogelijkheden heeft voor ontwikkeling tot een nieuwe therapie voor MS. In paragraaf 7.3.3 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 momenteel onderzocht op welke wijze de bescherming tegen de ziekte door het gewijzigde peptide tot stand komt. Paragraaf 7.3.6 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 bevatten. Deze cellen lijken een ontstekingsremmende werking te hebben. Momenteel wordt onderzocht of deze cellen ook stoffen afkomstig van zenuwvezels bevatten. In paragraaf 7.3.8 wordt de mogelijkheid onderzocht om met behulp van antigeen-presenterende cellen (dendritische cellen), die een immuunactiviteit onderdrukkende stof maken, een MS-achtige ziekte te verminderen. 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 7.3.4 wordt een project beschreven waarin de rol van deze perivasculaire macrofagen bij het ontstaan van MS-ontstekingen in de hersenen onderzocht wordt. In dit onderzoek is aangetoond, dat perivasculaire macrofagen de mogelijke middelen hebben om een rol kunnen spelen bij de herkenning van mogelijke ontstekingsverwekkers uit het bloed. Tevens blijken ze een eiwit op hun oppervlak te hebben die bacteriën kan binden. Bij het ErasMS wordt onderzoek gedaan naar een mogelijke ontstekingsremmende werking van macrofagen, die myeline hebben opgenomen (zie paragraaf 3.3.). 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 7.3.7 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. 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 7.3.5 wordt een nieuwe MRI-techniek beschreven, die het mogelijk maakt om het binnendringen van macrofagen in de hersenen van levende wezens te volgen. 7.3.2 De rol van auto-immuniteit tegen myeline-oligodendrocytglycoproteïne (MOG) in MS en diermodellen voor MS (99-387 MS) Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoek is het bestuderen van de ontwikkeling en het belang voor het ziekteproces van reacties van T- en B-cellen tegen het myeline-eiwit MOG in MS en in diermodellen voor MS. T- en B-cellen zijn twee soorten witte bloedcellen, die beiden een eigen functie hebben binnen het immuunsysteem. Een tweede doel is om op MOG gebaseerde behandelingen te ontwikkelen die chronische ziektes van het centrale zenuwstelsel in muizen tegengegaan. Achtergrond van het onderzoek: De symptomen van MS worden gedeeltelijk veroorzaakt door verlies van het isolerende materiaal myeline, dat de zenuwen beschermt. Myelineverlies is het gevolg van een ongewenste aanval door het eigen immuunsysteem van het lichaam. Een van de eiwitten in myeline, myeline-oligodendrocyt- 31

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 32 glycoproteïne (MOG), speelt hierbij mogelijk een belangrijke rol. MOG is aanwezig aan de buitenkant van de myeline en wordt daarom mogelijk gemakkelijk herkend door het immuunsysteem. In diermodellen van MS, veroorzaken immuunreacties tegen MOG ontstekingen en myelineafbraak in het centraal zenuwstelsel, die lijken op die in MS. In dit onderzoek bekijken we of cellen van het immuunsysteem in mensen met MS anders reageren op MOG dan cellen van mensen zonder MS. Diermodellen zullen worden gebruikt om te onderzoeken hoe immuunreacties tegen myeline en in het bijzonder tegen MOG, worden opgewekt en hoe deze mogelijk veranderen tijdens het verloop van de ziekte. Dit onderzoek is van belang om te bepalen of auto-immuunreacties tegen MOG gelijktijdig plaatsvinden met periodes van klachten in mensen met MS en in dieren. Dit kan erop wijzen dat autoimmuniteit tegen MOG een rol speelt bij het ontstaan van de klachten. Het onderzoek zal ook het gebruik van een behandeling gebaseerd op myeline-eiwitten bestuderen in een poging om voortgang van de ziekte te stoppen. Met name MOG-peptides (kleine stukjes van het MOG-eiwit) zullen zo veranderd worden, dat ze de ziekte niet opwekken, maar juist in staat zijn om de immuunreactie te stoppen. Deze veranderde peptides zullen in muizen worden gebruikt om te bepalen of ze in staat zijn om de reactie op MOG en voortgang van de ziekte te verhinderen. Eiwitscheiding met behulp van een kolom. Onderzoek 1 Weefsel van het centrale zenuwstelsel van MS-patiënten en controles en van normale muizen is verzameld en de myeline is geïsoleerd met behulp van een speciale zuiveringstechniek. Serum en liquor (hersen- en ruggenmergvloeistof) van MS-patiënten en controles en van muizen met chronische relapsing neurologische ziekte (het diermodel van MS) was verzameld. Onze eerste experimenten toonden geen verschil in T-celreacties tegen MOG-peptides tussen mensen met en zonder MS. Tot nu toe hebben de T-celreacties tegen MOG-peptides in mensen met MS geen duidelijk verband laten zien met ofwel weefseltype ofwel het stadium van de ziekte. Dit wordt mogelijk veroorzaakt door de vele verschillende factoren die de ziekte beïnvloeden bij MS. Zo is bijvoorbeeld bekend uit muizenstudies, dat soms in een bepaalde muizenstam verschillende T- celreacties aanwezig zijn hoewel de ziekte hetzelfde is. In andere muizenstammen vinden we juist dezelfde T-celreactie terwijl de ziekte heel verschillend is. Dit project is inmiddels afgerond, maar het onderzoek wordt voortgezet. Zo bestudeert drs. Ruth Huizinga in project 01-457 MS de rol van de reactie van het afweersysteem tegen zenuwvezels in het ziekteproces (zie paragraaf 10.3). Onderzoek 2 In MS en ook in het muismodel van de ziekte is het niet bekend wat de opflakkeringen (relapses) en het voortschrijden van de ziekte veroorzaakt. Een idee is dat ten gevolge van de aanvankelijke schade aan de myeline (waarvan nog niet bekend is hoe die wordt veroorzaakt) afbraakproducten van myeline vrijkomen. Deze vrijkomende eiwitten stimuleren het immuunsysteem en dit veroorzaakt verdere golven van myeline- en zenuwbeschadiging. In dit deel van het project hebben we de immuunreactie tegen verschillende myeline-eiwitten en peptiden (kleine stukjes eiwit) gedurende de ziekte onderzocht. We kunnen laten zien dat de immuunreactie zich inderdaad ontwikkelt en verandert met de neurologische schade. Om te bekijken of deze nieuwe reacties betrokken zijn bij verdere relapses, hebben we een methode gebruikt om nieuwe reacties te stoppen of verwijderen. Muizen werden geïnjecteerd met het MOG-peptide en na het ontstaan van de aanvankelijke ziekte werden de muizen behandeld met verschillende myelinepeptides. Injectie met een MOG-peptide kan een immuunreactie tegen MOG en een MS-achtige ziekte opwekken in muizen, terwijl injectie met een grote hoeveelheid myelinepeptide de immuunreactie tegen dit peptide juist kan onderdrukken. Indien de techniek wordt gebruikt na de eerst periode van neurologische ziekte, vonden we dat de voortgang van de ziekte volledig gestopt of vertraagd kan worden afhankelijk van het gebruikte myelinepeptide. Tot nu toe hebben we nog geen bijwerkingen in muizen waargenomen, maar we onderzoeken dit nader. We onderzoeken ook op welke manier deze behandeling werkt om te zien of deze kan worden toegepast in andere modellen. We weten dat het immuunsysteem niet volledig stilgelegd is en dat ook hormoonachtige stoffen van het immuunsysteem (cytokinen) een rol spelen. Onderzoekers: Nicole Heijmans, analist Dr. Sandra Amor, senior onderzoeker, immunoloog Instituut: ErasMS, MS-centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 apr. 2000 1 apr. 2004 Subsidie: 363.024,- voor 4 jaar 32

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 33 7.3.3 Bescherming tegen ziekte in een muismodel voor MS (00-432 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 mannose-groepen. Doel van het onderzoek is om uit te zoeken waarom dit zo is. Achtergrond van het onderzoek: Er wordt verondersteld dat T-cellen die reageren op myeline ten grondslag liggen aan het ontstaan van MS. Dit proces kan in muizen worden nagebootst door immunisatie met myeline-peptide (een stukje myeline-eiwit). Immunisatie resulteert in een MS-achtige ziekte, genaamd Experimentele Auto-immuun Encephalomyelitis (EAE). Antigeen-presenterende cellen (APC) 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 APC worden aangeboden, kan dit een T-cel activeren. Hierdoor wordt een immuunreactie in gang gezet. De meeste APC beschikken over specifieke receptoren (een soort grijpers), waarmee ze heel efficiënt peptiden uit hun omgeving kunnen opnemen. Mannose-receptoren op APC herkennen specifieke suikergroepen, zoals mannose. Het koppelen van mannose aan myeline-peptide voorkomt de ontwikkeling van EAE na immunisatie. Bovendien worden de muizen daarna niet meer ziek door immunisatie met het ongewijzigde myeline-peptide; de muizen zijn tolerant geworden tegen het opwekken van ziekte. Inzicht in de oorzaak hiervan is nodig om te bepalen of peptiden waaraan mannose is gekoppeld (gemannosyleerde peptiden) bruikbaar zijn als alternatieve therapie bij MS. Het huidige onderzoek bestudeert de wijze waarop gemannosyleerd peptide het ziekteproces remt. Daarnaast gaat de onderzoekster na of ook bestaande ziekteverschijnselen met gemannosyleerd peptide kunnen worden behandeld. Behandeling van muizen met gemannosyleerd peptide vlak voor het ontstaan van ziekteverschijnselen leidt tot vertraagde en verminderde ziekte. Daarnaast wordt een zogenaamd transfer EAE-model gebruikt, waarin geactiveerde myeline-specifieke T-cellen al aanwezig zijn ten tijde van de behandeling. Ook in dit model is gemannosyleerd peptide in staat om het verloop van ziekte te vertragen en te verminderen. Momenteel wordt bekeken of dit wordt veroorzaakt doordat ontstekingscellen zich niet meer naar de hersenen kunnen begeven of doordat myeline-specifieke T-cellen bepaalde ziekteverwekkende factoren niet meer kunnen produceren. Deze lijn van onderzoek biedt mogelijk aanknopingspunten voor therapie, omdat het immuunsysteem in MSpatiënten al geactiveerd is en schade aanricht op het moment dat behandeling wordt gestart. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat de T-cellen na immunisatie met gemannosyleerd peptide niet meer goed functioneren of zelfs voortijdig verdwijnen, waardoor geen ziekte meer ontstaat. Momenteel wordt bestudeerd of de T-cellen inderdaad voortijdig afsterven of dat ze nog wel degelijk aanwezig zijn in de muis, maar hun ziekteverwekkend vermogen hebben verloren. Vervolgonderzoek zal zich in meer detail richten op de verandering van de T-cellen en welke antigeen-presenterende cellen betrokken zijn in de signalering naar T-cellen toe na behandeling met gemannosyleerd peptide. 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 Preventie & Gezondheid, Leiden Leids Universitair Medisch Centrum Looptijd van het onderzoek: 15 apr. 2002-15 apr. 2006 Subsidie: 164.587,- voor 4 jaar 33

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 34 7.3.4 De rol van perivasculaire macrofagen in ontstekingsprocessen in de hersenen (01-476 MS) Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoek is om te bepalen welke rol een bepaald type witte bloedcellen, perivasculaire macrofagen, spelen bij MS. Achtergrond van het onderzoek: De bloedvaten van de hersenen zijn anders die in de rest van het lichaam: ze zijn minder doorlaatbaar voor bijvoorbeeld ziektekiemen en grote eiwitten. Om de 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. In dit project willen we de rol van deze cellen nader bestuderen. We willen onderzoeken of ze immuunreacties op gang kunnen brengen door contact te maken met andere witte bloedcellen, of ze ziektekiemen kunnen herkennen, opeten en doden, of ze in hersenen van MS-patiënten veranderen in vorm en aantal. Misschien zijn deze veranderingen op de een of andere manier wel meetbaar in het bloed, zodat het in het bloed merkbaar zou zijn als er een MSlaesie actief is. Tenslotte onderzoeken we of deze macrofagen misschien ook verantwoordelijk zijn voor de afvoer van afvalprodukten uit de hersenen naar bijvoorbeeld de drainerende lymfeklier. Afgelopen jaar hebben we bewezen dat perivasculaire macrofagen de mogelijke middelen hebben om een rol kunnen spelen bij de herkenning van mogelijke ontstekingsverwekkers uit het bloed. Dit betekent dat dit speciale type macrofaag waarschijnlijk de eerste en misschien wel de enige cel in de hersenen is die deze directe eerstelijns herkenning en eventueel vernietiging van ontstekingsverwekkers op zich kan nemen en dus een belangrijke rol zal spelen in de verdediging van de hersenen. Toekomstig onderzoek zal zich richten op het onderzoeken van de rol van de perivasculaire macrofaag bij het binnendringen van cellen in de hersenen. Verder hebben we laten zien dat deze perivasculaire macrofagen een receptor op hun oppervlak hebben die bacteriën kan binden. We zullen komende tijd proberen te achterhalen wat hiervan de functie is, bijvoorbeeld vernietiging van de bacteriën of uitscheiding van schadelijke stoffen voor het lichaam als gevolg van binding van de bacterie aan deze receptor. Anderzijds hebben we gevonden dat er myeline-eiwitten (welke vrijkomen als de isolatielaag van zenuwvezels wordt afgebroken bij MS) aanwezig zijn in de lymfeklieren in de hals van levende MSpatiënten. Dit is gebeurd in samenwerking met de groep van dr. Jon Laman, die dit in eerder onderzoek had aangetoond in lymfeklieren van overleden mensen (zie paragraaf 7.3.6). In deze halsklieren kunnen deze myeline-eiwitten in contact komen met andere witte bloedcellen. Onderzoeker: 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. 2002 1 nov. 2006 Subsidie: 249.252,- voor 4 jaar 34

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 35 7.3.5 Meting van het binnendringen van witte bloedcellen in de hersenen met behulp van MRI (01-470 MS) Doel van het onderzoek: Het in een levend dier volgen van het binnendringen van witte bloedcellen (macrofagen en T-cellen) in de zich ontwikkelende laesie. Achtergrond van het onderzoek: Een van de eerste gebeurtenissen tijdens de vorming van een laesie in MS is het binnendringen van ontstekingscellen (macrofagen en T-cellen). Tot heden is het onmogelijk gebleken dit in levende wezens te volgen. In dit onderzoek ontwikkelen we technieken om dit proces te volgen met MRI. MRI is klinisch de belangrijkste techniek om afwijkingen in de hersenen van MS-patiënten te bekijken. Het MRI-signaal wordt gevormd door de eigenschappen van de structuur van het bestudeerde weefsel en we hebben dan ook aangetoond dat MRI-afwijkingen een gevolg zijn van de door de ziekte veroorzaakte afwijkingen in deze structuur. Ontstekingscellen zijn echter onmogelijk waar te nemen met standaard MRI-technieken. Door deze cellen nu MRI-contrastmiddelen te laten opnemen (zoals ijzer) zou je ze toch kunnen waarnemen met MRI. Dit zogenaamde labelen van cellen proberen we in dit onderzoek te optimaliseren. In samenwerking met dr. Elga de Vries (VU Medisch Centrum Amsterdam) hebben we ons tot nu toe gericht op het labelen van macrofagen met ijzerhoudende deeltjes (SPIOs). Het ijzer in de SPIOs gedraagt zich als een klein magneetje en verstoort het MRI-signaal. In het verleden hebben we de SPIOs 24 uur voor het MRI-experiment ingespoten in ratten die MS ontwikkelden. Men denkt dat gedurende deze periode de macrofagen in het bloed de SPIOs opnemen en zich naar de ontstekingsgebieden in de hersenen begeven. We zagen inderdaad met MRI afwijkingen in de hersenen als gevolg van de aanwezigheid van ijzer en onderzoek toonde aan dat de SPIOs inderdaad aanwezig waren in de macrofagen. Omdat echter ook andere cellen deze deeltjes kunnen opnemen en je verder niet zeker weet hoe de deeltjes terechtkomen in de laesies ontwikkelen we op dit moment een andere, meer gecontroleerde, manier van labelen. Hiervoor isoleren we de voorlopers van macrofagen uit het bloed en labelen we de cellen buiten het lichaam in een kweekvloeistof met daarin de SPIOs. Er zijn veel factoren die je kunt veranderen om de efficiëntie van het labelen te optimaliseren (grootte en concentratie van SPIOs, duur van labelen, enzovoorts). We hebben nu de oplaadprocedure zodanig geoptimaliseerd dat we een maximale MRI-signaal verstoring krijgen zonder dat de biologische activiteit van de gelabelde cellen verandert. We hebben deze gelabelde macrofagen teruggespoten in ratten en kunnen hun aanwezigheid met MRI zien (zie figuur). Uiteindelijk willen we zowel het in de hersenen binnendringen van T-cellen als macrofagen in hetzelfde dier volgen door gebruik te maken van verschillende MRI-contrastmiddelen. Op deze manier kunnen we het effect van verschillende geneesmiddelen hierop volgen. Mogelijk kun je deze technieken in de mens ook gebruiken om de laesie-ontwikkeling beter te karakteriseren en je uiteindelijke behandeling beter te optimaliseren. Onderzoekers: Drs. Raoul Oude Engberink, aio 1 Dr. ir. Erwin Blezer, postdoc 1 Begeleiders: Dr. Rick Dijkhuizen, bioloog 1 Dr. Elga de Vries, immunoloog 2 Prof. dr. Christien Dijkstra, immunoloog 2 Het volgen van de aanwezigheid van gelabelde witte bloedcellen(macrofagen) in de hersenen met behulp van MRI. Gelabelde macrofagen zijn na inspuiting in de hersenen zichtbaar als een donkere vlek (bovenste figuur). Na 5dagen heeft een deel van de macrofagen zich verplaatst, getuige de afname van de donkere vlek (onderste figuur). (Zie voor uitleg 7.3.5). (Illustratie: dr. Erwin Blezer, Universitair Medisch Centrum Utrecht) Instituut: 1 Universitair Medisch Centrum Utrecht en 2 VU Medisch Centrum Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2003 1 jan. 2006 Subsidie: 235.09,- voor 3 jaar Cofinanciering: De aio op dit project wordt gefinancierd door het Universitair Medisch Centrum Utrecht 35

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 36 7.3.6 Onderzoek naar een mogelijke rol van lymfeklieren in de hals bij MS (01-471 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. Het verwerken van materiaal in het laboratorium. ( Jaap van Veldhuizen, fotodienst Pathologie, VU medisch centrum.) 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. 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 kijken 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 zit in zogenaamde antigeenpresenterende cellen, die de myeline presenteren aan andere cellen van het immuunsysteem. Afhankelijk van de omstandigheden kan presentatie van stoffen door antigeen-presenterende cellen leiden tot het gevoelig of ongevoelig maken van immuuncellen voor deze stoffen. Wij denken dat 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. Daarom bepalen we de aanwezigheid van zenuwbestanddelen in de cervicale lymfeklieren van overleden MSpatiënten en van muismodellen voor MS. Naast de myeline-bestanddelen in cervicale lymfeklieren van MS-patiënten hebben wij ook myelinebestanddelen in cervicale lymfeklieren van de muis aangetoond in een muismodel waarbij afbraak van myeline in de hersenen optreedt. In cervicale lymfeklieren van overleden MS-patiënten lijken de myeline bevattende antigeen-presenterende cellen ontstekingsremmend te zijn. Ons huidige onderzoek is erop gericht om te bepalen of in muismodellen en in MS-patiënten meer cellen aanwezig zijn met zenuwbestanddelen dan in controles. Bovendien willen we weten of deze zenuwbestanddelen - net als de myelinebestanddelen - ook in antigeen-presenterende cellen zitten die ontstekingsremmend zijn. Onderzoekers: Ir. Marloes van Zwam, aio Ing. Marjan van Meurs, analiste Ing. Annet F. Wierenga-Wolf, analiste Begeleiders: Dr. Leonie A. Boven, immunoloog Dr. Jon D. Laman, immunoloog Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 18 aug. 2003-18 aug. 2007 Subsidie: 192.699,- voor 4 jaar Cofinanciering: De bijdrage van ing. A.F. Wierenga-Wolf aan dit onderzoek wordt gefinancierd door het Erasmus MC, de bijdrage van ing. M. van Meurs gedeeltelijk door de Stichting MS Research (via de programmasubsidie aan het ErasMS (zie paragraaf 3.3)) en gedeeltelijk door het Erasmus MC. 36

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 37 7.3.7 Beïnvloeding van de activiteit van microglia en macrofagen door de CD200-receptor in multiple sclerose (02-496 MS) Doel van het onderzoek: De rol van communicatie tussen zenuwcellen en microglia door CD200 en de CD200-receptor in de ontwikkeling van multiple sclerose te bestuderen. Achtergrond van het onderzoek: In de hersenen bevinden zich naast zenuwcellen de zogenaamde glia-cellen. Een deel van deze cellen, microglia, komen van oorsprong uit het immuunsysteem. In gezonde hersenen zijn deze cellen merendeels inactief, maar in MS zijn deze cellen wel geactiveerd en brengen een ontstekingsproces op gang. Dit leidt tot vernietiging van myeline en de vorming van littekens. Het is daarom erg belangrijk te weten waarom deze normaal gesproken inactieve immuuncellen van het centrale zenuwstelsel geactiveerd raken in MS en op welke manier we deze activering kunnen stoppen. Het eiwit CD200 komt voor op vele celtypen, waaronder zenuwcellen. De CD200-receptor (CD200R) komt alleen voor op cellen als microglia. Dit betekent dat zenuwcellen een signaal kunnen doorgeven aan microglia-cellen door binding van CD200 aan CD200R. Uit experimenten van de laatste jaren is gebleken dat binding van deze twee moleculen noodzakelijk is om de immuuncel inactief te houden. Bij muizen die geen CD200 hebben of waarbij de binding van CD200 en CD200R voorkomen wordt, is bijvoorbeeld te zien dat microglia-cellen spontaan actief worden. In deze muizen treden symptomen van een MS-achtige ziekte eerder op. Andersom geldt ook dat muizen die therapeutisch worden behandeld met CD200, minder symptomen van de MS-achtige ziekte vertonen dan muizen die niet behandeld zijn. Wij denken nu dat in MS mogelijk iets mis is in de communicatie tussen zenuw- en immuuncel via CD200 en CD200R en dat dit betrokken is bij het ontstaan van ontstekingen, en dus MS laesies, door geactiveerde microglia. Om dit te onderzoeken zal hersenmateriaal van MS-patiënten worden gekleurd voor CD200, CD200R en andere markers en zal met de microscoop de aanwezigheid van deze markers bekeken worden. Daarnaast zullen MSlaesies in verschillende ontstekingsstadia met een verfijnde microscooptechniek met behulp van een laser worden uitgesneden om te bepalen hoeveel CD200, CD200R en andere markers worden aangemaakt. Dit wordt vergeleken met normaal ogend hersenmateriaal van dezelfde patiënt en met hersenmateriaal van controlepersonen zonder MS. Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek te Amsterdam. Het project is onlangs van start gegaan en bevindt zich daarom nog in de opzetfase. De kleuringen voor de belangrijkste markers zijn opgezet, zodat binnenkort het hersenmateriaal gesneden en gekleurd kan worden. De laser-dissectie-microscoop wordt gebruikt om met een zeer precieze laser specifieke gebieden, zoals (gedeeltes van) laesies, uit te snijden om te meten hoeveel van verschillende stoffen aanwezig is. Zowel de lasertechnologie als de bepalingen van de hoeveelheid aanwezige stoffen zijn inmiddels werkzaam, waardoor op korte termijn de experimenten zoals beschreven gestart kunnen worden. Onderzoeker: Drs. Nathalie Koning, aio Begeleiders: Dr. Robert M. Hoek, immunoloog Dr. Inge Huitinga, neuroimmunoloog Instituut: Academisch Medisch Centrum, Amsterdam en het Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek, Amsterdam. Hersenweefsel is afkomstig van de Nederlandse Hersenbank. Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2004-1 sep. 2008 Subsidie: 183.213,- voor 4 jaar 37

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 38 7.3.8 De betekenis van het nieuwe immuunsuppressieve eiwit PD-L1 in een proefdiermodel voor multiple sclerose en mogelijke toepassingen bij immunotherapie met dendritische cellen (03-521 MS) Doel van het onderzoek: Met ons onderzoek proberen we de precieze rol te bepalen van het nieuwe immuunactiviteit beïnvloedende molecuul PD-L1 in de opwekking en controle van hersenontsteking. We doen dit door een MS-achtige ziekte (EAE) te bestuderen in muizen, die geen PD-L1 kunnen maken. Daarnaast willen we onderzoeken of het beïnvloeden van de activiteit van PD-L1 therapeutische mogelijkheden heeft en onderdrukking of beëindiging van EAE kan bewerkstelligen. We zullen hiervoor gebruik maken van zogenaamde dendritische cellen, witte bloedcellen met een zeer belangrijke rol spelen bij het bepalen van de activiteit van het immuunsysteem. Een stoof voor het kweken van cellen. Achtergrond van het onderzoek: Terwijl de oorzaak van MS onduidelijk blijft, wijst de huidige kennis op een auto-immuunreactie die leidt tot ontstekingen in de hersenen en afbraak van de myelineschede van zenuwvezels. Veel verschillende soorten witte bloedcellen, zowel B- als T-cellen als antigeen-presenterende cellen als macrofagen en dendritische cellen dragen bij aan ontwikkeling van de ziekte. EAE is een MS-achtige ziekte in muizen, die wordt gebruikt om het ziekteproces van MS te bestuderen. In dit model voor MS veroorzaken een bepaald type T-cellen (Th1-cellen), die gericht zijn tegen bepaalde lichaamseigen stoffen, ontstekingen en als gevolg hiervan afbraak van myeline in het centrale zenuwstelsel. Dit leidt tot de ontwikkeling van toenemende verlammingsverschijnselen. Er is herhaaldelijk aangetoond, dat deze ziekteverwekkende T-cellen behalve een reactie op stukjes eiwit afkomstig van myeline aanvullende stimulerende signalen afkomstig van zogenaamde antigeenpresenterende cellen nodig hebben om volledig actief te worden en myeline aan te vallen. De toename van T-cellen die myeline aanvallen in MS wijst er daarom op, dat positieve stimulering overheerst en er onvoldoende negatieve beïnvloeding is van de activiteit van deze T-cellen. Moleculen van de B7-CD28-familie leveren zeer belangrijke aanvullende signalen, die stimuleren en onderhouden, maar geven ook onmisbare negatieve aanvullende signalen af, die T-celreacties verminderen en controleren. Recent, een nieuwe route van signaalafgifte is ontdekt binnen de B7- CD28-familie, waarbij signalen worden afgegeven door binding aan de receptor PD-1 (programmed death gene 1 oftewel geprogrammeerde celdood gen 1), die aanwezig is op geactiveerde, maar niet op rustende T- en B-cellen. PD-1 bindt aan twee nieuw ontdekte eiwittten uit de B7-familie, namelijk PD-L1 (B7-H1) en PD-L2 (B7-DC). In tegenstelling tot de klassieke B7-moleculen zijn deze twee PD- 1 bindende eiwitten niet alleen aanwezig op bloedcellen, zoals dendritische cellen en macrofagen, maar ook op ander weefsel. Dit wijst erop dat ze mogelijk dienen voor het regelen van de activiteit van voor auto-immuniteit verantwoordelijke T-cellen en/of het beperken van ontstekingsreacties in lichaamsweefsels. Onlangs is aangetoond, dat activering van PD-1 mogelijk een zeer belangrijke rol speelt in de MSachtige ziekte EAE. Met name blijkt dat muizen die het PD-1 bindende eiwit PD-L1 niet hebben, een ernstiger vorm van de ziekte krijgen. Om de precieze rol van het eiwit PD-L1 bij EAE te bestuderen, hebben we genetisch veranderde muizen gemaakt, die PD-L1 missen (PD-L1 -/- -muizen). In dit pilotonderzoek zijn we begonnen om met behulp van deze muizen de bijdrage van PD-L1 aan het opwekken en controleren van ontstekingen in de hersenen te bepalen. Met name zullen we de precieze rol van PD-L1 (en/of PD-L2) op dendritische cellen bestuderen en hun vermogen om dendritische cellen zo te veranderen, dat ze aanvullende negatieve signalen afgeven en de MSachtige ziekte EAE verminderen of stopzetten. Als genetisch veranderde muizen gemaakt worden, worden deze gewoonlijk verkregen met een gemengde genetische achtergrond, d.w.z. met erfelijk materiaal afkomstig van twee verschillende door inteelt ontstane muizenstammen. Vervolgens dienen deze gedurende verschillende generaties te worden gekruist met muizen van een bepaalde achtergrond, bijvoorbeeld de C57BL/6- muizenstam, om muizen met identiek erfelijk materiaal te krijgen. Om de variatie in optreden en ernst van EAE ten gevolge van erfelijke verschillen te beperken, hebben we muizen met een geïnactiveerd PD-L1-gen gekruist met muizen van de C57BL/6-stam. Het gelijk zijn van het erfelijk materiaal in elke muis is ook nodig om de mogelijkheid te onderzoeken van immuuntherapie gebaseerd op dendritische cellen. Na kruising van zes opeenvolgende generaties met de C57BL/6- muizenstam, beschouwen we het erfelijke achtergrond als voldoende zuiver en zullen we de genetisch veranderde muizen nu onderling kruizen, zodat de volgende generatie muizen bevat waarvan beide genen voor PD-L1 geïnactiveerd zijn en die dus geen PD-L1 kunnen maken. 38

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 39 In parallel hebben we een procedure opgezet om een milde vorm van de MS-achtige ziekte EAE op te wekken. Dit zal het mogelijk maken om te reproduceren dat muizen zonder PD-L1 een ernstiger vorm van de ziekte ontwikkelen en om het precieze mechanisme waarom dit het geval is te ontrafelen. Het bleek dat immuniseren met 2 µg (2 duizendste milligram) van een stukje myelineeiwit (MOG) geen EAE opwekte, terwijl zowel 10 als 50 µg ernstige ziekte veroorzaakte in C57BL/6- muizen. In toekomstige experimenten zullen we 2 µg (en 10 µg) MOG gebruiken om te testen of ziekte kan worden opgewekt (en/of sneller begint) in de afwezigheid van PD-L1. Om immuuntherapie met dendritische cellen mogelijk te maken, moeten deze cellen zo veranderd worden dat ze meer PD-L1 (en PD-L2) maken dan normaal. Om dit te bewerkstelligen hebben wij een procedure ontwikkeld om extra genen voor PD-L1 en PD-L2 in dendritische cellen te brengen. Hopelijk zullen deze inspanningen bij EAE uiteindelijk leiden tot de ontwikkeling van procedures die huidige therapieën voor MS aanvullen. Onderzoekers: Ing. Erwin van Rijn, analist, 1 maart tot 1 mei 2004 (0.6 fte) Ing. Cerithsa Martina, analist, sinds 1 oktober 2004 (1.0 fte) Drs. Sonja Zahner, aio, sinds 1 november 2004 Begeleiders: Dr. Björn Clausen, moleculair immunoloog Prof. dr. Martien Kapsenberg, immunoloog Samenwerking: Dr. Karsten Mahnke, immunoloog, Universität Heidelberg Instituut: Academisch Medisch Centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 maart 2004 1 april 2005 Subsidie: 43.110,- voor 1 jaar Het kweken van cellen in het laboratorium. Cofinanciering: De bijdrage van Sonja Zahner aan dit project wordt gefinancierd door de afdeling Celbiologie en Histologie van het Academisch Medisch Centrum. 7.3.9 Onderzoek naar immuuncellen aan het ErasMS Aan het ErasMS wordt onderzoek gedaan naar een mogelijke ontstekingsremmende werking van macrofagen, die myeline hebben opgenomen door dr. Leonie Boven. Zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern. 7.4 Onderzoek naar cytokinen en chemokinen 7.4.1 Inleiding De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van hormoonachtige stoffen, die cytokinen worden genoemd. Zij zijn de boodschappermoleculen van de cellen van het immuunsysteem. Als immuuncellen actief worden, bijvoorbeeld door contact met een lichaamsvreemde stof, kunnen ze verschillende cytokinen maken en uitscheiden. Deze cytokinen kunnen elk weer verschillende typen cellen van het immuunsysteem activeren of juist remmen. Bij het waarnemen van stoffen buiten de cel, zoals cytokinen, spelen zogenaamde receptoren een belangrijke rol. Dit zijn speciale eiwitten op de buitenkant van de cel die specifiek een bepaalde stof kunnen herkennen en binden. Het effect van een cytokine op een bepaalde cel zal daarom niet alleen bepaald worden door de aanwezigheid van het cytokine maar ook door het al dan niet aanwezig van de receptor voor dit cytokine op de cel. Zowel bij het verergeren als bij het onderdrukken van ziekte spelen cytokinen een belangrijke rol. Zij kunnen grofweg in twee groepen worden ingedeeld: ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende cytokinen. Een speciale klasse van cytokinen vormen de chemokinen. Chemokinen doen als het ware dienst als lokstoffen of richtingwijzer. Zij geven aan waar in het lichaam op dat moment immuuncellen nodig zijn en lokken deze immuuncellen hierheen. Ook de chemokinen worden gemaakt door en beïnvloeden verschillende soorten immuuncellen. 39

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 40 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 7.4.2 wordt onderzoek beschreven naar de vorming van cytokinen en chemokinen in de MS-ontstekingen (laesies) en hun rol bij MS. Daarnaast wordt aandacht besteed aan de aanmaak van MHC klasse I en klasse II eiwitten door microglia in MS-laesies. De MHC klasse I en klasse II eiwitten vormen als het ware de dienbladen waarop peptiden door de antigeen-presenterende cellen aangeboden worden aan T- en B-cellen (zie paragraaf 7.3.1). De T- en B-cellen reageren hierop met een afweerreactie tegen het eiwit waarvan dit peptide deel uitmaakt. Tevens hebben de onderzoekers gevonden dat statines, cholesterolverlagende middelen die een temperend effect hebben op het immuunsysteem en een MS-achtige ziekte in muizen kunnen remmen, de aanwezigheid van MHC klasse II eiwitten en een chemokine-receptor op microglia verlagen en het vermogen van deze cellen om zich te verplaatsen remmen. In paragraaf 7.4.5 wordt de rol van het ontstekingsremmende cytokine IL-10 in het regelen van schade en herstel bij een MS-achtige ziekte onderzocht. Hierbij wordt de ziekte bestudeerd in muizen, die wel en niet IL-10 kunnen maken. In het MS Centrum VUmc onderzoekt dr. Mario Vogt een eiwit dat de productie van cytokinen door witte bloedcellen beïnvloedt. Zie voor meer informatie over dit onderzoek paragraaf 3.2. De paragrafen 7.4.3 en 7.4.4 concentreren zich op chemokinen. Paragraaf 7.4.3 beschrijft onderzoek naar een mogelijke rol van een door hersencellen gemaakte chemokine-receptor bij MS. Hoewel deze receptor zowel aanwezig was in MS-ontstekingen in muizen en mensen, werd deze bij mensen niet gemaakt door de hersencellen in het ontstekingsgebied, maar door binnengedrongen witte bloedcellen. Paragraaf 7.4.4 beschrijft onderzoek naar het effect van het ontbreken van een chemokine-receptor voor het verloop van een MS-achtige ziekte. Anders dan verwacht leidt het ontbreken van de receptor niet tot een milder, maar juist tot een ernstiger ziekteverloop. 7.4.2 De regulatie van de productie van de bij het immuunsysteem betrokken eiwitten MHC klasse I en klasse II, chemokinen en chemokine-receptoren in multiple sclerose (00-407 MS) Doel van het onderzoek: De bestudering van de veranderingen in genregulatie die leiden tot een verhoogde productie van MHC klasse I en klasse II eiwitten, chemokinen en chemokine-receptoren in microgliacellen in MS. Achtergrond van het onderzoek: Microgliacellen zijn de belangrijkste cellen van het afweersysteem van de hersenen en spelen een belangrijke rol in de vorming van laesies en de afbraak en het opruimen van weefsel van het centrale zenuwstelsel, wat karakteristiek is voor MS. Uit ons vooronderzoek is gebleken dat in MS-laesies de microgliacellen grotere hoeveelheden maken van klasse I en klasse II eiwitten van het zogenaamde major histocompatibility complex (MHC). Deze eiwitten spelen een centrale rol bij het activeren van cellen van het afweersysteem. De verhoogde productie van deze eiwitten is het gevolg van een verhoogde productie van een andere groep van eiwitten, transcriptiefactoren (letterlijk: overschrijffactoren), die de activiteit regelen van de genen die de blauwdruk vormen voor de MHC klasse I en klasse II eiwitten. Uit ons onderzoek is ook naar voren gekomen dat een deel van deze transcriptiefactoren, behalve de MHC genen, nog vele andere genen aansturen, waaronder chemokinen en hun receptoren. Deze laatste eiwitten spelen een belangrijke rol bij het zich verplaatsen van microglia en andere immuuncellen en kunnen een verklaring zijn voor het grote aantal microgliacellen in MS-laesies. Het feit dat deze transcriptiefactoren zelf geactiveerd kunnen worden door en tijdens ontstekingsreacties en weefselschade, suggereert dat microgliacellen tijdens het verloop van MS in een algemene en langdurige actieve staat raken, waarvan een hogere productie van MHC-moleculen een van de gevolgen is. Kennis over de gebeurtenissen die leiden tot (immuun)activatie tijdens de ontwikkeling van MS kunnen nieuwe aanwijzingen geven voor het ontwikkelen van therapieën voor de behandeling van MS. 40

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 41 We hebben aangetoond dat bij activatie van microgliacellen de MHC klasse I en klasse II genen aangestuurd wordt door MHC-specifieke transcriptiefactoren en door een groep van transcriptiefactoren, die aangeschakeld kunnen worden bij ontstekings- en cellulaire stressprocessen. In MS-laesies is een verhoogde aanwezigheid gevonden van MHC-specifieke en algemene transcriptiefactoren, met name in de geactiveerde microgliacellen. Analyse van de promoter (het aansturende deel van het gen) van een aantal chemokinen en chemokine-receptoren heeft geresulteerd in de identificatie van bindingsplaatsen voor algemene transcriptiefactoren die in MSlaesies verhoogd aangemaakt worden. De aanwezigheid van bindingplaatsen voor deze transcriptiefactoren in promoters maakt het mogelijk dat langs deze weg deze chemokinen en chemokine-receptoren in grotere hoeveelheden geproduceerd worden in MS-laesies. Met behulp van een speciale techniek om eiwitten aan te kleuren in plakjes weefsel is aangetoond dat de aanwezigheid van bepaalde chemokine-receptoren, waaronder CCR5, inderdaad verhoogd is in MS. Verder is gevonden dat enkele van de in MS verhoogd voorkomende transcriptiefactoren in staat zijn om in gekweekte cellen de promoter van deze chemokine-receptor te activeren, dus te zorgen voor extra aanmaak. Tevens hebben we aangetoond dat statines, cholesterolverlagende middelen die een temperend effect hebben op het immuunsysteem en een MS-achtige ziekte in muizen kunnen remmen, de aanwezigheid van MHC klasse II en CCR5-eiwitten op microglia verlagen en het vermogen van deze cellen om zich te verplaatsen remmen. Onderzoekers: Drs. Hedwich Kuipers, aio Ing. Paula Biesta, analist Begeleider: Prof. dr. Peter van den Elsen, moleculair bioloog Het Leids Universitair Medisch Centrum. Instituut: Leids Universitair Medisch Centrum Looptijd van het onderzoek: 1 nov. 2001-1 nov. 2005 Subsidie: 322.319,- voor 4 jaar 7.4.3 De productie en functie van de chemokine-receptor L-CCR/CRAM in het ziekteproces van MS (02-497 MS) Doel van het onderzoek: Gedurende dit project wordt de productie en de mogelijke betrokkenheid van de chemokine-receptor L-CCR bij het ziekteproces van MS onderzocht met behulp van het EAE-model in muizen. Als vervolg wordt gekeken naar de productie van de menselijke vorm van de receptor, HCR genaamd, in hersenen ruggenmergweefsel van overleden MS-patiënten. Door dit onderzoek hopen we bewijs te leveren voor de betrokkenheid van L-CCR/HCR bij het ziekteproces van MS. Achtergrond van het onderzoek: Chemokines zijn hormoonachtige stoffen die ontstekingscellen aan kunnen trekken en daardoor een belangrijke rol kunnen spelen bij ontstekingsreacties. Het is bekend dat chemokines en hun receptoren in het centrale zenuwstel gemaakt worden. Deze aanmaak wordt in verband gebracht met het verloop van ziekten waarbij beschadiging van zenuwweefsel optreedt, zoals multiple sclerose (MS). Remming van de reactie van cellen op chemokines, onderdrukt de klinische verschijnselen van de MS-achtige ziekte EAE in proefdieren en zou mogelijk in de toekomst ingezet kunnen worden bij de therapie van MS-patiënten. Het chemokine CCL2 (dat geproduceerd wordt door de in de hersenen gelegen gliacellen) wordt als belangrijke factor voor het verloop van het ziekteproces van MS beschouwd. CCL2 trekt zeer sterk bepaalde witte bloedcellen (monocyten) uit het bloed aan en remming van het effect van CCL2 onderdrukt de verschijnselen van EAE in muizen. Het aantrekken van bloedmonocyten door CCL2 verloopt via activatie van CCR2, een chemokine-receptor die in hoge mate in bloedmonocyten aanwezig is. Er zijn echter ook aanwijzingen dat CCL2 in het centraal zenuwstelsel, naast de activatie van het immuunsysteem, andere effecten veroorzaakt. Mogelijke effecten zijn bescherming van zenuwcellen, beïnvloeding van de ontstekingsactiviteit (via productie van cytokines) en beïnvloeding van de doorlaatbaarheid van de hersenbloedvaten voor witte bloedcellen (via matrix-metalloproteinases). 41

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 42 Deze effecten spelen een belangrijke rol bij het ziekteproces van MS en worden veroorzaakt door de reactie van de in de hersenen gelegen gliacellen op CCL2. De effecten verlopen waarschijnlijk onafhankelijk van de receptor CCR2, omdat in de gliacellen nauwelijks tot geen CCR2 gevonden wordt. Waarschijnlijk is er in gliacellen een andere receptor voor CCL2 aanwezig die de bovengenoemde effecten veroorzaakt. Wij hebben recent een andere receptor voor CCL2 in gliacellen gevonden. Het gaat hier om de nog niet geklassificeerde orphan chemokine-receptor L-CCR (muis)/ HCR (mens). Het woord orphan, dat wees betekent, duidt er in dit verband op dat van deze receptor nog niet bekend is welke chemokines eraan binden. In het huidige project onderzoeken we mogelijke betrokkenheid van L-CCR/HCR bij het ziekteproces van MS. 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. In hersenweefsel van gezonde muizen hebben we geen aanwezigheid van L-CCR eiwit gevonden. In muizen met de MS-achtige ziekte EAE vonden we sterke verhoging van de aanmaak van L-CCR tijdens het optreden van de eerste ziekteverschijnselen. Zo werd, zowel in ruggenmerg als hersenen, reeds bij milde verschijnselen van EAE een hoge productie van L-CCR waargenomen. Met behulp van speciale aankleuringstechnieken vonden we L-CCR in twee soorten hersencellen: astrocyten en microglia. Onderzoek van witte bloedcellen toonde aan dat L-CCR aanwezig is in monocyten die het centrale zenuwstelsel zijn binnengedrongen, terwijl L-CCR in T-cellen afwezig is. Deze resultaten zijn in 2004 in een wetenschappelijk tijdschrift gepubliceerd. Met dezelfde technieken toegepast op hersenweefsel van overleden mensen kon in gezond hersenweefsel de menselijke vorm van de receptor, HCR, niet aangetoond worden. In weefsel van twee controlepatiënten met een bacteriële infectie werden veel cellen met HCR gevonden. Veel cellen met HCR werden ook gevonden in het brein van een patient met Pick`s disease, een zeldzame hersenziekte. Ook in het hersenweefsel van MS-patiënten werden veel cellen gevonden waarin HCR aanwezig was, hoewel het hier minder cellen waren dan in patiënten met bacteriële infectie of Pick`s Disease. Deze bevinding bevestigt onze waarneming in muizen dat de orphan chemokine-receptor L-CCR/HCR bij ontstekingen in zenuwweefsel en dus bij het ziekteproces van MS gevonden wordt. In tegenstelling tot het MS-diermodel EAE konden wij in hersenweefsel van MS-patiënten geen duidelijke aanmaak van HCR in gliacellen (astrocyten en microglia) zien. De HCR-bevattende cellen in MS-weefsel waren vrijwel allemaal monocyten (witte bloedcellen), die het centrale zenuwstelsel zijn binnengedrongen. Onderzoeker: Manon van Riezen, analist (tot 1 mei 2004) Marjolein Hensens, analist (vanaf 18 nov. 2004) Begeleiders: Dr. Knut Biber, medisch bioloog Instituut: Rijksuniversiteit Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2003 18 mrt. 2005 Subsidie: 40.095,- voor 1 jaar 7.4.4 De rol van de chemokine-receptor CXCR3 bij het ziekteproces van een MS-achtige ziekte (02 510 MS her) Doel van het onderzoek: Met behulp van muizen die de chemokine-receptor CXCR3 missen, wordt de rol van deze receptor bij het ziekteproces van de MS-achtige ziekte EAE onderzocht. Achtergrond van het onderzoek: Chemokines en chemokine-receptoren bepalen in belangrijke mate het aantrekken van witte bloedcellen bij immuunreacties. Hierdoor spelen chemokines een belangrijke rol in de meeste ontstekingsziekten en het remmen van deze chemokines zou van therapeutisch belang kunnen zijn. Het is bekend dat chemokines en chemokine-receptoren ook een rol spelen bij ziekten van het zenuwstelsel zoals MS, de ziekte van Alzheimer en hersenbloedingen. Remming van de effecten van sommige chemokines vertraagt en onderdrukt de klinische verschijnselen van de MS-achtige ziekte EAE in muizen. 42

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 43 Mogelijke toekomstige therapieën voor MS, gebaseerd op remming van chemokines liggen dus in het vooruitzicht. De chemokines CXCL9 (Mig), CXCL10 (IP10) and CXCL11 (I-TAC) zijn in hoge mate aanwezig in MS-weefsel. Deze drie chemokines activeren de chemokine-receptor CXCR3, die zowel aanwezig is in een bepaald type hersencellen (gliacellen) als in witte bloedcellen die de hersenen binnendringen. Er is echter nog weinig bekend over de rol van deze chemokines bij het ziekteproces van EAE en MS. Omdat ze een bepaald type witte bloedcellen, Th1-cellen (die CXCR3 bevatten), aantrekken wordt gesuggereerd dat deze chemokines het binnendringen van Th1-cellen in de hersenen en ruggenmerg stimuleren. Dit binnendringen is een belangrijke stap in het ziekteproces van MS en het zou kunnen, dat blokkering van CXCR3 het binnendringen van Th1-cellen remt, wat een onderdrukking van de ontwikkeling van MS zou kunnen inhouden. Deze aanname moet echter nog bewezen worden. Om de rol van CXCR3 in het binnendringen van T-cellen en plaatselijke ontsteking bij het ziekteproces van EAE te onderzoeken zullen we het proces van EAE vergelijken in muizen die wel en niet CXCR3 maken. In drie onafhankelijke series experimenten hebben we EAE opgewekt in controlemuizen en in muizen die CXCR3 missen. Gezien het idee dat CXCR3 het binnendringen van ontstekingscellen in het centrale zenuwstelsel bevordert, was de verwachting dat het ontbreken van CXCR3 zou leiden tot een minder ernstige ziekte. Tegen de verwachting in waren de klinische verschijnselen ten gevolge van EAE in muizen die CXCR3 missen ernstiger dan in de controles. Het lijkt er dus op dat CXCR3 bij het ziekteproces van EAE eerder een beschermende werking heeft. Het zou kunnen dat de immuuncellen die met behulp van CXCR3 worden aangetrokken een beschermende werking hebben, die wegvalt in muizen zonder CXCR3. Anderzijds vinden we in muizen zonder CXCR3 een toename van het aantal bloedvaatjes. Het zou kunnen dat de grotere hoeveelheid bloedvaten meer immuuncellen naar het brein voert. Met behulp van speciale aankleuringstechnieken worden het type en de hoeveelheid immuuncellen, die de hersenen en het ruggenmerg tijdens het EAE-proces binnendringen, in controlemuizen en in muizen zonder CXCR3 gekarakteriseerd. Met vergelijkbare technieken kunnen de bloedvaten aangekleurd worden. Met deze vervolgexperimenten willen we uitzoeken wat de oorzaak is van de minder ernstige ziekte in dieren zonder CXCR3. Het Academisch Ziekenhuis Groningen, waar ook de faculteit der Medische Wetenschappen van de Rijksuniversiteit Groningen gevestigd is. Onderzoeker: Marjolein Hensens, analist Begeleiders: Prof. dr. Erik Boddeke, celbioloog Dr. Knut Biber, medisch bioloog Instituut: Rijksuniversiteit Groningen Looptijd van het onderzoek: 18 nov. 2003 18 nov. 2004 Subsidie: 40.095,- voor 1 jaar 7.4.5 De rol van het ontstekingsremmende cytokine IL-10 in het regelen van schade en herstel bij een MS-achtige ziekte (02-503 MS) Doel van het onderzoek: Bepalen van de rol en herkomst van IL-10 betrokken bij het onderdrukken van ontsteking in een muismodel voor MS. Achtergrond van het onderzoek: In de afgelopen jaren is in toenemende mate duidelijk geworden dat interleukine-10 (IL-10) een belangrijke rol speelt bij MS. IL-10 is een klein eiwit dat in staat is om ontstekingsreacties te onderdrukken en dat remmend is voor het ontstaan van ziekte in een muismodel voor MS. Bij MSpatiënten neemt de hoeveelheid IL-10 toe gedurende de herstelfase van de ziekte. Verondersteld wordt dat een verstoorde productie van IL-10 bij MS-patiënten een rol speelt bij ziekte(verergering). IL-10 kan door verschillende celtypen worden gemaakt: zowel cellen van het immuunsysteem als cellen binnen het centrale zenuwstelsel zijn hiertoe in staat. 43

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 44 Doel van het huidige onderzoek is om in een muismodel voor MS te bepalen in welk celtype een verstoorde productie van IL-10 het meeste invloed heeft op ziekte en wat hiervan de oorzaak is. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van zogenaamde IL-10 knock-out muizen, muizen die door een genetisch defect niet in staat zijn om IL-10 te maken. In deze muizen wordt de ernst van ziekte bepaald en onderzocht hoe dit in verband staat met ernst en aard van ontsteking van het centrale zenuwstelsel. In dit systeem zal worden onderzocht of de ziekte kan worden geremd door de muizen te behandelen met IL-10 producerende T-cellen, die afkomstig zijn uit gezonde muizen zonder IL-10-defect. Op deze wijze zal de relatieve bijdrage van T- cellen aan het herstelproces worden vastgesteld. Hoewel T-cellen vooral bekend zijn als witte bloedcellen, die schade aanrichten bij MS, zijn er steeds meer aanwijzingen dat T-cellen ook een rol kunnen spelen bij herstel. Mogelijk dat de productie van IL-10 hierbij een belangrijke rol speelt. Om het onderzoek mogelijk te maken zijn muizen gefokt, die geen IL-10 kunnen maken. Deze muizen blijken verhoogd gevoelig voor het opwekken van de MS-achtige ziekte Experimentele Autoimmuun Encephalomyelitis (EAE). Als de muizen worden geïmmuniseerd met een peptide, dat afkomstig is uit de myelineschede die de zenuwuitlopers omhult, leidt dit tot verlammingsverschijnselen die ernstiger zijn dan in normale muizen. Deze waarneming bevestigt dat het goed functioneren van IL-10 (of van de cellen die IL-10 maken) van belang is voor het onderdrukken van de ziekte. De verhoogde gevoeligheid van de IL-10 knock-out muizen voor deze ziekte werd bevestigd door T-cellen afkomstig uit muizen met EAE in te spuiten. Net als peptides afkomstig van myeline kunnen T-cellen uit zieke dieren EAE opwekken. In dit zogenaamde transfer- of overdrachtsmodel bleken de muizen zonder IL-10 sneller ziekte te ontwikkelen dan normale muizen. Hieruit kan geconcludeerd worden dat in de normale muizen het eigen IL-10 een onderdrukkende werking heeft op de ingespoten ziekteverwekkende cellen. In aanvullende experimenten zal onderzocht worden of zogenaamde T-regulatorcellen afkomstig uit normale muizen in staat zijn om de verhoogde gevoeligheid van IL-10 knock-out muizen voor EAE teniet te doen. T-regulatorcellen zijn ziekteonderdrukkende cellen, die mogelijk onder invloed van IL-10 gevormd worden. Onderzoeker: Ing. Inge Haspels, analiste Begeleiders: Dr. Lex Nagelkerken, immunoloog Instituut: TNO Kwaliteit van Leven Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2004-1 jul. 2005 Subsidie: 43.110,- voor 1 jaar 7.4.6 Onderzoek naar cytokinen aan het MS Centrum VUmc Aan het MS Centrum VUmc onderzoekt dr. Mario Vogt een eiwit dat de productie van cytokinen door witte bloedcellen beïnvloedt. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. 44

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 45 7.5 Overig onderzoek naar het immuunsysteem 7.5.1 Inleiding Het waarnemen van de omgeving door cellen vindt plaats met behulp van speciale eiwitten op de cel, die stoffen uit de omgeving kunnen herkennen en binden. Deze eiwitten worden receptoren genoemd. In dit hoofdstuk wordt een onderzoek beschreven naar receptoren die groepen stoffen herkennen waarvan de meeste alleen bij bacteriën en virussen voorkomen. Deze receptoren spelen een belangrijke rol bij het opwekken van een afweerreactie tegen dergelijke stoffen. In paragraaf 7.5.2 worden aanwijzingen beschreven, dat deze receptoren mogelijk een rol spelen bij MS. Verrassenderwijs lijkt een van deze receptoren, TLR3, echter juist betrokken te zijn bij herstel van beschadigd weefsel. Deze onverwachte ontdekking wordt nader onderzocht in paragraaf 7.5.3. 7.5.2 De rol van Toll-like receptoren in de ontstekingen bij MS (00-442 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 de aanwezigheid van vreemde structuren zoals bacteriën en virussen bemerken. De receptoren worden Toll-like receptoren (of TLR) genoemd en menselijke cellen hebben zeker 12 verschillende typen ervan. Op afweercellen in het bloed zetten deze TLR doorgaans afweerprocessen aan. Ze komen ook in de 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 12 verschillende TLR tijdens MS meespelen in het ontstekingsproces en wat hun rol precies is. Ing. Malika Bsibsi achter de microscoop. 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 in kweek onderzocht. Microglia zijn beweeglijke celen die heel snel reageren op onraad. Microglia maken vrijwel alle verschillende TLR maar houden ze binnenin de cel. Deze inwendige TLR lijken met name gericht op het stimuleren van ontstekingsprocessen als ze in contact komen met ongewone (lichaamsvreemde of lichaamseigen) stoffen nadat die door microglia zijn opgenomen. Bij astrocyten, steuncellen in de hersenen is het verhaal wezenlijk anders. Wanneer astrocyten worden geactiveerd (waarbij het niet zoveel uitmaakt waardoor) blijken ze 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 ontstekingsremmende en herstelbevorderende stoffen wordt gemaakt, die o.a. overleving van zenuwcellen stimuleert. Het lijkt er daarom op dat dit ene speciale lid van de TLR-familie een schakelaar is voor herstelwerkzaamheden. Daarom wordt er nu naarstig gezocht naar de manier waarop de schakelaar normaal gesproken wordt geactiveerd, om dit klaarblijkelijk natuurlijke mechanisme voor herstel verder te kunnen stimuleren. 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) Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2001-1 feb. 2006 Subsidie: 257.740,- voor 4 jaar 45

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 46 7.5.3 Op zoek naar lichaamseigen stoffen die TLR3, een mogelijke herstelschakelaar in het centrale zenuwstelsel, kunnen activeren (04-539 MS) Doel van het onderzoek: In het kader van een al langer lopend samenwerkingsproject tussen Nederlandse, Engelse en Belgische MS-onderzoekers (zie paragraaf 7.5.2) is een eiwit in de hersenen aangetroffen dat waarschijnlijk betrokken is bij het op gang brengen van herstel na schade. Dit eiwit, TLR3 genoemd, zit op het oppervlak van astrocyten, het meest voorkomende celtype in het centrale zenuwstelsel. Wanneer TLR3 wordt geactiveerd, gaat de astrocyt over tot allerlei herstelactiviteiten. Het doel van deze pilotstudie is te onderzoeken of zich binnen het zenuwstelsel nu ook een stof bevindt die TLR3 kan activeren. De vondst van zo n stof kan de weg helpen openen om de herstelfunctie van TLR3 te stimuleren. TNO Preventie en Gezondheid in Leiden. Achtergrond van het onderzoek: Binnen een internationaal samenwerkingsproject wordt al een aantal jaren een nieuwe groep van oppervlaktemoleculen onderzocht, die een belangrijke rol spelen bij het aanzetten van ontstekingsreacties in het afweersysteem. Deze oppervlaktemoleculen, Toll-like receptoren (TLR) genoemd, herkennen veelal lichaamsvreemde structuren van ziekteverwekkers. Soms ook kunnen ze lichaamseigen stoffen herkennen. Wanneer dat gebeurt, volgt meestel een ontstekingsreactie. Binnen het project is voor de eerste maal aangetoond dat tijdens de ontwikkeling van de ontstekingshaarden bij MS ook in het centraal zenuwstelsel TLR aangemaakt worden. Hoewel het voor de hand zou liggen te verwachten dat die TLR dan de ontstekingsreactie in MS zouden stimuleren, lijkt dat nu in elk geval voor één van de leden van de TLR familie precies omgekeerd te zijn. Wanneer deze speciale TLR wordt geactiveerd, volgt juist een herstelreactie. Het is duidelijk dat zo n reactie van groot belang kan zijn om natuurlijk herstel direct na ontstekingen te bevorderen. Het activeren van de herstelbevorderende TLR, TLR3, kan bij gekweekte cellen worden uitgevoerd door het toevoegen van een synthetische stof die normaal gesproken niet in het zenuwstelsel voorkomt. De vraag is nu of er zich in het zenuwstelsel zelf ook een stof bevindt die TLR3 zou kunnen activeren. De vondst van zo n stof zou enorm kunnen helpen om het natuurlijke herstelproces na ontstekingen beter te begrijpen en te kunnen bevorderen. In deze studie wordt menselijk hersenmateriaal daarom onderzocht in de hoop een stof te vinden die TLR3 activeert. De studie is enkele maanden geleden van start gegaan en hoofdvraag is nog niet beantwoord. Het streven is om aan het eind van de zomer in 2005 over de mogelijke aanwezigheid van een TLR3- activerende stof in de hersenen meer duidelijkheid te hebben. Onderzoeker: Ing. Carla Persoon-Deen, analiste (4 dagen per week) Begeleider: Dr. Hans van Noort, biochemicus/immunoloog Instituut: TNO Kwaliteit van Leven, Leiden Looptijd van het onderzoek: 1 aug. 2004 1 aug. 2005 Subsidie: 43.110,- voor 1 jaar 46

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 47 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. Deze barrière bestaat uit een aaneengesloten rij cellen, de zogenaamde endotheelcellen, en een laag met een stevig netwerk van speciale eiwitmoleculen. Cellen en de meeste eiwitten uit het bloed kunnen deze bloed-hersenbarrière niet passeren. Dit betekent dat activering van het afweersysteem van het lichaam in normale gevallen niet zal leiden tot ontstekingen in de hersenen. Bij MS blijken er echter lekken op te treden in de bloed-hersenbarrière waardoor de witte bloedcellen toch de hersenen binnen kunnen komen en daar ontstekingen kunnen veroorzaken en myeline kunnen beschadigen. In dit hoofdstuk wordt onderzoek beschreven naar het optreden van lekkages in de bloedhersenbarrière bij MS. In paragraaf 8.2 wordt onderzoek beschreven naar de rol van matrix metalloproteases (MMP s) bij het aantasten van de bloed-hersenbarrière. MMP s zijn enzymen die het stevige netwerk van eiwitmoleculen, dat deel uitmaakt van de bloed-hersenbarrière, af kunnen breken. Uit het onderzoek blijkt dat witte bloedcellen MMP s gebruiken voor het passeren van de bloed-hersenbarrière en dat witte bloedcellen in MS-laesies MMP s maken. In paragraaf 8.3 worden aanwijzingen beschreven, dat een receptor van groeifactoren voor zenuwcellen mogelijk de doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière beïnvloedt. De receptor lijkt het binnendringen van bepaalde witte bloedcellen in de hersenen te verminderen. De in paragraaf 8.5 en 8.6 weergegeven onderzoeksprojecten bestuderen 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, dat een rol speelt bij de hechting van witte bloedcellen aan de hersenbloedvaten. Paragraaf 8.4 beschrijft onderzoek naar veranderingen die optreden in de hersenbloedvaten bij MS. Hierbij zijn al in een vroeg stadium van het proces van vorming van een ontstekingshaard verschillende afwijkingen in de bloed-hersenbarrière gevonden. Bij het MS Centrum VUmc wordt de bloed-hersenbarrière bestudeerd door dr. Elga de Vries. Zij heeft onder andere aangetoond dat stoffen, die geproduceerd worden bij ontstekingen, het binnendringen van witte bloedcellen in de hersenen kunnen verhogen. Dit effect kan worden tegengaan door stoffen, die deze ontstekingsproducten onschadelijk maken. Resultaten van het afgelopen jaar laten zien dat een groep van voedingsbestanddelen, de flavonoïden, de ziekteverschijnselen in een acuut en chronisch diermodel voor MS op deze manier sterk kunnen verminderen (zie paragraaf 3.2). 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 De rol van matrix metalloproteinases en hun natuurlijke remmers tijdens het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen in MS (98-361 MS) Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoek is het verkrijgen van meer kennis van de rol van matrix metalloproteinases (MMPs) en veranderingen in de bloed-hersenbarrière in het ziekteproces van MS. 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. Achtergrond van het onderzoek: Het centrale zenuwstelsel is een belangrijk en complex orgaan dat helaas ook erg kwetsbaar is. De bloed-hersenbarrière (BHB) bestaat om de hersenen en het ruggenmerg te beschermen en zorgt dat schadelijke stoffen en ontstekingscellen uit het bloed moeilijk het centrale zenuwstelsel in kunnen. Door MRI-studies is echter duidelijk geworden dat tijdens het ontstaan van een nieuwe MS-laesie, de BHB tijdelijk (dagen tot maanden) open staat. De cellen van de BHB rusten op een soort steunlaag (het basaal membraan). Deze laag is te vergelijken met een dichte heg. Normaal gesproken kunnen ontstekingscellen hier niet doorheen. Echter, de zogenaamde MMPs kunnen een doorgang voor ontstekingscellen creëren in het basaal membraan, door te fungeren als een soort heggenschaar. 47

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 48 MMPs zijn waarschijnlijk niet alleen belangrijk bij de passage van cellen door het basaal membraan, maar ook voor verdere verplaatsing door het hersenweefsel richting de ontstekingshaard van de laesie. In de hersenen wordt myeline voornamelijk afgebroken door macrofagen, die zich kunnen ontwikkelen uit voorlopercellen uit het bloed, de monocyten. Experimenten toonden dat monocyten gebruik maken van MMPs voor het passeren van hersenendotheel (de cellen die de binnenkant van de bloedvaten bekleden). Het hechten van de monocyten aan hersenendotheel bleek overigens onafhankelijk van MMPs. In parallelle experimenten bleek dat zowel de monocyten als endotheelcellen MMPs (MMP 2, MMP 9) produceren tijdens het migratieproces. In hersenweefsel hebben we aangetoond dat MMP-19 normaliter voorkomt in microgliacellen. In MS-laesies wordt MMP-19 bovendien gevonden in de macrofagen die het myeline afbreken. Mogelijk helpen MMP-19 en MMP-12 (ook aanwezig in macrofagen in MS-laesies) de monocyten en microglia om naar de laesie te migreren. Ook onderzochten we in MS-weefsel de bloed-hersenbarrière (BHB), omdat we ons af vroegen in welke stadia van MS-laesievorming BHB-lekkage een rol speelt. Tekenen van BHB-lekkage en afwijkingen in het basaal membraan bleken zichtbaar in alle MS-laesiestadia, zelfs in (p)reactieve laesies waarin demyelinisatie nog niet heeft plaatsgevonden. BHB-lekkage zou daarmee een vroege factor kunnen zijn in de ontwikkeling van MS-laesies. BHB-afwijkingen bleken overeen te komen met afwijkingen zichtbaar op MRI-scans van het weefsel. Dit project is inmiddels afgerond. Toekomstig onderzoek zal zich richten op verder onderzoek naar de rol van MMPs bij het passeren van de bloedhersenbarrière door monocyten en op de productie van MMPs in MS-laesies. 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: Drs. Ine Vos, aio Begeleider: Prof. dr. Paul van der Valk, neuropatholoog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 apr. 2000-1 apr. 2004 Subsidie: 149.261,- voor 4 jaar 8.3 De rol van p75 NTR bij MS-gerelateerde ontstekingsprocessen (02-488 MS) Doel van het onderzoek: Het onderzoek tracht inzicht te krijgen in de rol van de neurotrofine-receptor, p75 NTR, bij het regelen van de doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière voor ontstekingscellen in MS. Bovendien willen wij onderzoeken, welke rol p75 NTR speelt bij de afbraak van myeline (demyelinatie) en eventueel bij het herstel van myeline (remyelinatie). Achtergrond van het onderzoek: Neurotrofines, stoffen die normaliter de groei van zenuwcellen stimuleren, zijn ook betrokken bij de vorming van MS-laesies in het centrale zenuwstelsel. Dit effect staat vermoedelijk in verband met een verhoogde aanwezigheid van de p75 NTR -receptor, een eiwit dat neurotrofines kan binden en de cel hierop kan laten reageren. Ons eerder onderzoek heeft aangetoond dat p75 NTR juist in cellen van hersenbloedvaten (endotheelcellen) van MS-patiënten maar ook van EAE muizen (muizen met een MS-achtige ziekte) versterkt aanwezig is. In speciale EAE muizen, die de erfelijke informatie om de p75 NTR -receptor te maken missen ( p75 NTR -deficiënte muizen), hebben wij meer ontstekingscellen gevonden. Onze hypothese was daarom dat de p75 NTR -receptor tijdens ontstekingsprocessen (zoals bij EAE en MS) misschien wel een positieve rol speelt door het overschrijden van de bloed-hersenbarrière door schadelijke ontstekingscellen tegen te houden. Naast de aanwezigheid van p75 NTR in MS-bloedvatcellen hebben wij deze receptor ook aangetroffen in sommige stervende myelinevormende cellen (oligodendrocyten) in een ander diermodel voor MS, het cuprizone-model. In dit diermodel krijgen muizen een zeer kleine hoeveelheid van cuprizone, een stof die giftig is voor oligodendrocyten, in het voedsel. Het afsterven van de oligodendrocyten leidt tot het verloren gaan van de myeline rondom zenuwvezels. 48

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 49 Omdat bekend is dat p75 NTR onder sommige omstandigheden actief celdood kan veroorzaken, wilden wij onderzoeken of die receptor ook echt een noodzakelijke rol speelt in het doodgaan van oligodendrocyten of dat oligodendrocyten misschien toch ook in de afwezigheid van p75 NTR afsterven in het cuprizone-diermodel voor MS. EAE-muizen, en in grotere mate de p75 NTR -deficiënte EAE-muizen, worden gekenmerkt door een serieuze beschadiging van de bloed-hersenbarrière. Om te onderzoeken of de p75 NTR -receptor op de bloedvatcellen het binnendringen van bepaalde types ontstekingscellen (bijvoorbeeld alleen T-lymfocyten of alleen monocyten) in het centrale zenuwstelsel tegengaat, hebben wij gekeken welke witte bloedcellen waren binnengedrongen in de hersenen van EAE-muizen met en zonder p75 NTR. Het was al van gewone EAE-muizen bekend dat met name T-lymfocyten en monocyten het centrale zenuwstelsel binnendringen. Echter, wij hebben daarnaast ook B-lymfocyten, dendritische cellen en vooral ook neutrofiele cellen gevonden. Al deze cellen werden ook in p75 NTR -deficiënte EAE-muizen gevonden, alleen de verhouding van deze cellen was duidelijk afwijkend. Hoewel meer binnengedrongen cellen aanwezig waren in deze muizen, werden circa 50 percent minder B-lymfocyten, monocyten en neutrofiele cellen aangetroffen. In plaats daarvan bleken vooral T-lymfocyten binnengedrongen te zijn. Onze conclusie is daarom dat de p75 NTR -receptor in bloedvatcellen van EAE-muizen direct of indirect betrokken is bij het tegenhouden van bepaalde celtypes. Als gewone muizen op een cuprizone-dieet worden geplaatst, sterven er specifiek in het corpus callosum (een bepaald hersengebied) myelinevormende cellen af. Voordat deze myelinevormende cellen (oligodendrocyten) doodgaan maken ze de p75 NTR -receptor (deze receptor komt normaal niet voor in gezonde oligodendrocyten). Tot onze grote verrassing vond dezelfde soort oligodendrocytensterfte, met hetzelfde tijdsverloop, ook plaats in p75 NTR -deficiënte muizen die op een cuprizone-dieet waren geplaatst. Deze resultaten wijzen erop, dat p75 NTR, hoewel geproduceerd door stervende cellen, niet betrokken is bij het proces dat leidt tot het afsterven van oligodendrocyten. Als muizen na ongeveer 5 weken weer op gewoon voer worden geplaatst, vervangen jonge oligodendrocyten in de buurt van het corpus callosum de afgestorven oligodendrocyten en zorgen voor het vormen van een nieuwe myelineschede om de kale zenuwvezels. Het bleek dat dit ook gebeurde in de p75 NTR - deficiënte muizen, waaruit geconcludeerd mag worden dat de p75 NTR -receptor geen rol speelt bij het herstel van de myeline. Verwerken van materiaal in het laboratorium. Onderzoekers: Dr. Britta Küst, postdoc Ietje Mantingh, analiste Ing. Nieske Brouwer, analiste Begeleiders: Dr. Sjef Copray, neurobioloog Prof. dr. Erik Boddeke, medisch fysioloog Instituut: Rijksuniversiteit Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 jun. 2003 1 jun. 2005 Subsidie: 141.089,- voor 2 jaar Cofinanciering: De bijdrage van de analisten op dit project wordt gefinancierd door de Rijksuniversiteit Groningen. 49

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:10 Pagina 50 8.4 Veranderingen in de hersenbloedvaten vroeg in de ontwikkeling van MS-ontstekingen (02-486 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. 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. 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 ongeschonden staat van de cellaag die de hersenbloedvaten bekleed (het hersenendotheel) wordt met name bepaald door de aanwezigheid van een tight junction-netwerk tussen de cellen. Tight junctions zijn stevige verbindingen tussen de cellen, die verhinderen dat schadelijke stoffen en ontstekingscellen vanuit het bloed de hersenen kunnen binnendringen. Er zijn aanwijzingen dat de tight junctions in MShersenen zijn aangetast. Momenteel wordt er gekeken welk mechanisme verantwoordelijk is voor het opengaan van de tight junctions. Door veranderingen in de bloed-hersenbarrière kunnen ontstekingscellen zich ophopen en wordt er een perivasculaire ruimte (letterlijk: een ruimte gelegen rondom het bloedvat) gevormd. Deze ruimte wordt omgeven door twee dunne lagen, de zogeheten basaal membranen, die met name opgebouwd zijn uit extracellulaire matrix-eiwitten. De samenstelling van deze extracellulaire matrix kan ook een rol spelen in het binnendringen van ontstekingscellen. We veronderstellen dat veranderingen in de perivasculaire ruimte een bijdrage kunnen leveren aan het binnendringen van macrofagen in de hersenen. Deze macrofagen produceren een aantal schadelijke stoffen, zoals zuurstofradicalen. Om deze radicalen onschadelijk te maken produceren hersencellen enzymen die de radicalen afbreken. Ons doel is te achterhalen welke cellen deze enzymen produceren in MS-hersenen. Tenslotte willen we het passeren van de hersenendotheellaag door immuuncellen op microscopisch niveau onderzoeken. Hiertoe zullen we een menselijke hersenendotheelcellijn maken. Terwijl normale endotheelcellen maar een beperkte tijd in leven blijven in celkweek, bestaat een cellijn uit cellen die zo veranderd zijn, dat ze onsterfelijk geworden zijn. Met behulp van deze cellen kunnen we de invloed van verschillende therapeutische componenten bestuderen. We hebben tot dusver: 1. Ophopingen van extracellulaire matrix-eiwitten gevonden in de perivasculaire ruimte in MSlaesies. Deze ophopingen zouden een rol kunnen spelen bij het binnendringen en ophopen van ontstekingscellen. Tevens zouden deze perivasculaire structuren een rol kunnen spelen bij het transport van myelinebevattende macrofagen uit het centrale zenuwstelsel. De macrofagen hebben deze myeline waarschijnlijk opgenomen bij het opruimen van beschadigd myeline. 2. Aanwijzingen gevonden dat er veranderingen optreden in de structuur van tight junctions in hersenen van MS-patiënten. 3. Diverse veranderingen gevonden in basaal membranen rondom bloedvaten in MS-laesies. 4. Een verhoogde aanmaak van enzymen die betrokken zijn bij de afbraak van zuurstofradicalen gevonden in MS-laesies. 5. De kweek van menselijke hersenendotheelcellen verder geoptimaliseerd. 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. 2003-1 sep. 2006 Subsidie: 186.740,- voor 2 jaar en 10 maanden 50

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 51 8.5 De rol van het eiwit CD81 bij het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen (02-501 MS) Doel van het onderzoek: Doel van het onderzoek is vast te stellen of het binnendringen van ontstekingscellen vanuit de bloedbaan naar de hersenen kan worden geremd door blokkade van het oppervlakte-eiwit CD81. Achtergrond van het onderzoek: Bij het ontstaan van MS-laesies komen grote aantallen ontstekingscellen vanuit de bloedbaan door de vaatwand heen het hersenweefsel binnen; dit proces wordt transmigratie genoemd. Eenmaal in de hersenen produceren de ontstekingscellen allerlei schadelijke factoren waardoor de myeline beschadigd raakt: een MS-laesie is geboren. Een relatief nieuwe therapeutische aanpak bij MS is erop gericht om transmigratie tegen te gaan. Voor transmigratie is de aanhechting van ontstekingscellen aan de vaatwand van cruciaal belang. Deze aanhechting wordt verzorgd door bepaalde moleculen op zowel de bloedcel als de vaatwand, die in elkaar grijpen. Er zijn verschillende versies van zulke moleculen, waaronder bijvoorbeeld VLA- 4 en LFA-1. Via gerichte blokkade van dergelijke aanhechtingsmoleculen kan de transmigratie van ontstekingscellen worden geremd. In dit project wordt beoogd iets soortgelijks te doen met antilichamen tegen CD81, omdat van zulke antilichamen nog aanvullende gunstige effecten worden verwacht. CD81 is zelf geen aanhechtingsmolecuul, maar het regelt wel de functie van andere aanhechtingsmoleculen, waaronder VLA-4 en LFA-1. Daarnaast regelt het herstelprocessen in de hersenen en beïnvloedt het de werking van ontstekingscellen ook nog op andere fronten. In dit project wordt onderzocht of blokkade van CD81 daadwerkelijk transmigratie kan remmen. Dat wordt gedaan door de transmigratie van ontstekingscellen door een laagje van gekweekte vaatwandcellen te meten. Dit gebeurt in een samenwerking tussen TNO en het VU medisch centrum. Daarnaast wordt onderzocht of de hoeveelheid CD81 - dat voorkomt op zowel ontstekingscellen als vaatwandcellen - wordt beïnvloed door ontstekingsstoffen. Gebruikmakend van het kweekmodel kon worden vastgesteld dat de transmigratie inderdaad geremd wordt door een antilichaam tegen CD81. Het bleek dat zowel het CD81 op de ontstekingscellen als op de vaatwand aan dit effect bijdragen. De remming werd nog versterkt wanneer de vaatwandcellen vooraf waren geactiveerd met ontstekingsstoffen, die ook aanwezig zijn in MS-laesies. De remming was dan zelfs even sterk als die verkregen door blokkade van VLA4. Ook is onderzocht of de hoeveelheid CD81 op de cellen wordt beïnvloed door ontstekingsstoffen. Daaruit bleek dat de hoeveelheid CD81 op ontstekingscellen onveranderd bleef onder invloed van verschillende soorten ontstekingsstoffen. Ook op de vaatwandcellen veranderde het CD81 niveau niet onder invloed van deze stoffen. Het project is inmiddels afgerond. De bereikte resultaten openen de weg om de verdere effecten te bestuderen van antilichamen tegen CD81 en om de mogelijkheid van toepassing in patiënten serieus te onderzoeken. Het onderzoek wordt dan ook voortgezet in een nieuw toegekend project (zie 03-522 MS, paragraaf 8.6). Onderzoekers: Dr. Sipke Dijkstra, postdoc 1 Susanne van der Pol, analist 2 Begeleiders: Dr. Hans van Noort, immunoloog 1 Dr. Elga de Vries, celbioloog 2 Instituut: 1 TNO Preventie en Gezondheid, Leiden en 2 VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2003 1 sep. 2004 Subsidie: 43.110,- voor 1 jaar Cofinanciering: De parttime bijdrage van de analiste aan dit project is gefinancierd door het VU medisch centrum. 51

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 52 8.6 Onderzoek naar de therapeutische mogelijkheden van CD81 voor remming van het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen (03-522 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. Onderzoek naar de bloedhersenbarrière bij het MS Centrum VUmc. Achtergrond van het onderzoek: Bij MS dringen witte bloedcellen in 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. In eerder onderzoek hebben we gevonden dat blokkade van CD81 ook leidt tot remming van de transmigratie van witte bloedcellen (02-501 MS, zie paragraaf 8.5). Dit is vastgesteld in een kweekmodel, waarbij het zich door een laagje gekweekte vaatwandcellen bewegen van witte bloedcellen van ratten geremd kon worden door toevoegen van een antilichaam tegen CD81. Het CD81 is zelf geen direct aanhechtingsmolecuul, maar het regelt de functie van andere aanhechtingsmoleculen, waaronder bijvoorbeeld VLA-4 en LFA-1. We verwachten daarom dat het mogelijk is om via CD81 de functie van verschillende aanhechtingsmoleculen tegelijk te blokkeren en daarmee een effectievere remming van de transmigratie te bewerkstelligen. Bovendien zijn er aanwijzingen dat CD81 ook nog een rol speelt bij andere ziekteprocessen. Zo regelt CD81 de deling van astrocyten, van belang bij het optreden van littekenvorming in chronische MS-laesies. Ook zou het betrokken zijn bij de activering van witte bloedcellen door zogenaamde antigeen-presenterende cellen. In dit project zal worden onderzocht of antilichamen tegen CD81 ook in een diermodel voor MS EAE - de transmigratie van witte bloedcellen kunnen verminderen en daarmee leiden tot een vermindering van ziekteverschijnselen. Daarnaast zullen we nieuwe antilichamen ontwikkelen die specifiek het menselijke CD81-eiwit herkennen. De nieuwe antilichamen zullen op hun blokkerende werking worden getest in het kweekmodel voor transmigratie van witte bloedcellen over de vaatwand. Ook wordt het effect van de antilichamen onderzocht in kweekmodellen voor littekenvorming van astrocyten en voor immuun-activatie van witte bloedcellen. In een eerste EAE-experiment zijn muizen behandeld met twee verschillende CD81-antilichamen. Een daarvan leidde tot een vermindering van ziekteverschijnselen, wat een belangrijke eerste bevestiging vormt, dat ook in een diermodel een blokkade van CD81 een gunstig effect heeft. Onderzoekers: Dr. Sipke Dijkstra, postdoc 1 * Drs. Richard Verbeek, analist 1 (1,5 tot 2 dagen per week) Begeleiders: Dr. Hans van Noort, immunoloog 1 Dr. Elga de Vries, celbioloog 2 Instituut: 1 TNO Preventie en Gezondheid, Leiden en 2 VU medisch centrum, Amsterdam *Sipke Dijkstra zal per 1 april 2005 werkzaam zijn bij het VUmc in de groep van prof. dr. Christien Dijkstra Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2004 1 sep. 2007 Subsidie: 249.372,- voor 3 jaar 8.7 Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière aan het MS Centrum VUmc Aan het MS Centrum VUmc wordt onderzoek verricht naar de bloed-hersenbarrière en MS door dr. Elga de Vries. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. 52

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 53 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. In paragraaf 9.3 wordt onderzoek beschreven naar een belangrijke stap in het vormen van de myelineschede: het zich om de zenuwvezel wikkelen van de uitlopers van de oligodendrocyt die de myeline bevatten. Voor dit proces is contact nodig tussen de oligodendrocyt en de zenuwvezel. Het onderzoeksproject bestudeert een eiwit op de oligodendrocyt dat een belangrijke rol speelt bij het leggen van dit contact met de zenuwvezel. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat er in gebieden in de hersenen waar de myeline is afgebroken soms nog cellen aanwezig zijn die in principe tot oligodendrocyten uit kunnen groeien. In paragraaf 9.2 wordt beschreven dat voor het uitgroeien van deze cellen tot oligodendrocyten niet alleen groeifactoren nodig zijn maar ook signalen van de omringende zenuw- en steuncellen. Omdat bij MS deze cellen beschadigd of verstoord raken, is het ontbreken van deze signalen mogelijk een oorzaak voor het achterwege blijven van de groei in MS-laesies. Daarnaast zijn in MS-laesies signalen gevonden, die deze groei remmen. 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. Er wordt hierbij gezocht naar een eiwit dat de stimulerende signalen van de zenuwcellen nabootst en de remmende signalen tegenwerkt. 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.) Als oligodendrocyten worden blootgesteld aan een giftige stof, maken ze het eiwit p75 NTR, voordat ze afsterven. Dit eiwit wordt niet gemaakt door gezonde oligodendrocyten. In paragraaf 8.3 wordt onderzoek beschreven naar een mogelijke rol van dit eiwit bij de afbraak en hernieuwde aanmaak van myeline. Anders dan verwacht bleek dit eiwit geen invloed te hebben op de sterfte van oligodendrocyten na blootstelling aan een giftige stof. Daarnaast bleek het eiwit niet nodig te zijn voor de vorming van een nieuwe myelinelaag na verwijdering van de giftige stof. 9.2 Onderzoek naar de mogelijkheid om met speciale eiwitten de ontwikkeling van myelinevormende cellen en de vorming van myeline te stimuleren (01-438 MS) Doel van het onderzoek: Het gedrag van myelinevormende cellen (oligodendrocyten) beïnvloeden door stoffen die heraanmaak van myeline bevorderen. Achtergrond van het onderzoek: Plaatselijke afbraak (demyelinisatie) in de afwezigheid van spontane heraanmaak (remyelinisatie) van myeline speelt een wezenlijke rol in het ziektebeeld van MS. De afwezigheid van spontane remyelinisatie kan het gevolg zijn van de aanwezigheid van remmende en/of de afwezigheid van stimulerende factoren. Een voorwaarde voor myelinisatie is dat de voorlopercellen van oligodendrocyten, d.w.z de hersencellen 53

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 54 die verantwoordelijk zijn voor de aanmaak van myeline, volledig uitrijpen tot volwassen, myelinevormende oligodendrocyten. We weten nog maar weinig waarom en wat er binnen deze cellen gebeurt tijdens zowel de afbraak als de aanmaak van myeline. In zoogdieren vindt myelinevorming heel zorgvuldig plaats. Hierbij zijn niet alleen signalen voor de uitrijping van oligodendrocyten van belang, maar ook signalen die een rol spelen bij verplaatsing, vermenigvuldiging en overleving van de cellen. Eerder onderzoek in ons laboratorium heeft uitgewezen dat zowel oplosbare lichaamseigen signaalstoffen (groeifactoren) als communicatie met omliggende zenuwcellen en andere hersencellen (astrocyten) er voor zorgen dat deze processen worden aangestuurd. Om de oligodendrocyten tot aanmaak van myeline aan te zetten, is een aaneenschakeling van signalen nodig. Van belang is bijvoorbeeld de correcte communicatie met de zenuwcellen, maar ook de volgorde waarin de signalen worden afgegeven en de plaats waar dit gebeurt. Juist in MS-laesies, d.w.z. de plekken waar myelineafbraak heeft plaatsgevonden, zijn deze zenuwsignalen verstoord, door o.a. het lekken van de bloed-hersenbarrière waardoor ongewenste ontstekingscellen en signaalmoleculen (o.a. fibronectine) de hersenen kunnen binnendringen. De aanwezige voorlopercellen van oligodendrocyten in de aangetaste gebieden krijgen dan niet de juiste signalen voor myelinevorming. Op dit moment proberen we de signalen afkomstig van de zenuwen na te bootsen (m.b.v. antilichamen) en zo (re)myelinisatie aan te sturen en op verzoek aan te zetten. Voor het onderzoek maken we gebruik van geïsoleerde voorlopercellen van oligodendrocyten uit rattenhersenen die onder geschikte omstandigheden in een kweekschaal daadwerkelijk myelinevorming vertonen. 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, Rijksuniversiteit Groningen) Om signalen specifiek in oligodendrocyten (en niet in bijvoorbeeld zenuwcellen) te kunnen opwekken, maken we gebruik van speciale eiwitten (antilichamen) die zich alleen aan oligodendrocyten kunnen binden. In de eerste fase van dit project zijn verschillende antilichamen onderzocht op hun vermogen om gekweekte rattenoligodendrocyten aan te zetten tot het vormen van myeline. Met name is gezocht naar een antilichaam die myelinevorming in een MS-omgeving kan stimuleren Als oligodendrocyten gekweekt worden op fibronectine, een voedingsbodem die min of meer de omgeving binnen een MS-laesie nabootst, blijkt dat myelinevorming geremd wordt. Toevoeging van een antilichaam tegen sulfatide (een vetachtig bestanddeel van myeline) aan oligodendrocyten in deze laesie omgeving-kweken blijkt myelinevorming te stimuleren. Helaas remt dit antilichaam myelinevorming van oligodendrocyten die in een normale omgeving groeien. Het afgelopen jaar hebben we getracht om meer inzicht te krijgen in de manier waarop dit antilichaam werkt. Er is gekeken naar hoe het antilichaam wordt opgenomen, wordt afgebroken en wat voor signalen het kan afgeven op de verschillende voedingsbodems. Het blijkt dat een juiste interactie tussen het vet sulfatide en de normale omgeving van belang is voor de vorming van myeline. In laesie omgevingkweken ontbreekt deze interactie. Met het bovengenoemde antilichaam wordt deze interactie waarschijnlijk hersteld wat aanleiding geeft tot het maken van myeline op een MS-voedingsbodem. Met deze inzichten proberen we het komende jaar het antilichaam zodanig te veranderen dat het myelinevorming bevordert zonder dat de omgeving daarbij een rol speelt (d.w.z. fibronectine of niet). Uiteindelijk hopen we dat we met dit fundamenteel georiënteerde MS-onderzoek zo een basis gelegd kan worden voor een effectieve op antilichaam gebaseerde therapie voor het herstel van myeline. Onderzoekers: Dr. Wia Baron, senior onderzoeker Anita Nomden, analist Begeleider: Prof. dr. Dick Hoekstra, biochemicus/celbioloog Instituut: Rijksuniversiteit Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 mrt. 2002 1 mrt. 2005 Subsidie: 54

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 55 9.3 Karakterisering van het contact tussen zenuwvezels en myelinevormende cellen; betekenis voor de vorming van myeline (01-472 MS) Doel van het onderzoek: Bestudeerd wordt welke moleculen betrokken zijn bij het tot stand brengen en het behouden van contacten tussen myeline en zenuwvezel en het vaststellen van het belang van die contacten voor het (opnieuw) op gang brengen van de myelinevorming. Achtergrond van het onderzoek: Het belangrijkste kenmerk van MS is de afbraak van myeline, dat gewikkeld is rondom de zenuwvezels ( demyelinisatie ). Voor een hernieuwde vorming van myeline is het nodig dat voorlopercellen uitrijpen tot myelinevormende cellen (oligodendrocyten). Deze uitrijping ( differentiatie ) zou daarom onderdeel kunnen zijn van een mogelijke therapie. Hiervoor is echter een grondige kennis nodig over hoe myeline en zenuwvezel elkaar beïnvloeden, welke moleculen daarbij betrokken zijn en hoe die moleculen naar de gewenste contactplaatsen worden gebracht. Dat inzicht is ook belangrijk om beter begrip te krijgen in hoe demyelinisatie ontstaat in het geval van MS, want over de werkelijke oorzaken is nog betrekkelijk weinig bekend. Neurofascin155 (NF155), een eiwit dat voorkomt in de oligodendrocyt, wordt tijdens de myelinevorming gemaakt en is in staat te binden aan eiwitten die alleen voorkomen op het oppervlak van de zenuwvezel. Het is dus waarschijnlijk dat NF155 betrokken is bij de vorming van het contact tussen myeline en zenuwvezel. Het is echter niet bekend hoe NF155 tijdens de differentiatie van oligodendrocyten naar de myelineschede wordt getransporteerd. Ook is onduidelijk of zenuwcellen signalen uitzenden die aanmaak en transport van NF155 beïnvloeden. Daarnaast is de vraag hoe het contact tussen myeline en zenuwvezel, via NF155, bij de ontwikkeling van een compacte myelineschede is betrokken. Wij zijn begonnen met bestudering van het transport van NF155 in gekweekte oligodendrocyten van ratten. Wij bestuderen daarbij met name of plaats en transport van NF155 beïnvloedt wordt door factoren, die aanwezig zijn in MS-laesies maar niet in gezond weefsel (b.v. fibronectine). Vervolgens zullen wij de aanmaak van NF155 en het transport in oligodendrocyten in aanwezigheid van zenuwvezels onderzoeken. We willen met name vaststellen of er een verschil bestaat tussen de plaats van NF155 in het contactpunt van zenuwvezel en myeline in gezond weefsel en in weefsel afkomstig van EAE-ratten (een diermodel voor MS) en MS-patiëntenmateriaal. Onderzoek aan gekweekte oligodendrocyten heeft aangetoond, dat NF155 tijdens de ontwikkeling vooral naar de buitenste uitlopers van de cellen getransporteerd wordt. In het centrale zenuwstelsel is een soortgelijke opeenhoping vermoedelijk belangrijk voor het contact van NF155 met eiwitten in de zenuwvezel. De resultaten tonen aan dat deze ophoping van NF155 afhankelijk is van de vorming van speciale gebieden (domeinen) in de celwand van de oligodendrocyt. De aanwezigheid van fibronectine vermindert de aanwezigheid van NF155 in deze domeinen en verstoort ook de ontwikkeling van de oligodendrocyten. Het is opmerkelijk dat ook in weefsel afkomstig van EAEratten de aanwezigheid van NF155 in deze domeinen verminderd is. Het is dus waarschijnlijk dat opname van NF155 in deze domeinen belangrijk is voor de vorming van myeline en dat de afbraak van deze domeinen betrokken is bij het demyelinisatieproces. Inderdaad is NF155 in hersenen van EAE-ratten beter toegankelijk voor antilichamen tegen het eiwit. Dit geeft aan dat bij het demyelinisatieproces in EAE de binding van NF155 aan eiwitten in de zenuwvezel is verstoord en dat er dus een verstoring van het contact tussen oligodendrocyt en zenuwvezel plaatsvindt. Omdat in MS-laesies de activiteit van eiwitten die andere eiwitten afbreken, b.v. zogenaamde metalloproteasen, verhoogd is, kan de betere toegankelijkheid van NF155 ertoe leiden dat het eiwit versterkt afgebroken wordt. Inderdaad hebben wij gevonden dat NF155 in gekweekte oligodendrocyten door metalloproteasen afgebroken wordt en dat het deel van het eiwit dat zich op het celoppervlak bevindt (ectodomein) afgesplitst kan worden van de cellen. Het is bekend dat het NF155-ectodomein de vorming van myeline kan blokkeren en eerste resultaten hebben aangetoond dat dit domein ook de ontwikkeling van gekweekte oligodendrocyten kan remmen. Hoewel de aanwezigheid van het NF155-ectodomein een belangrijke rol kan spelen in het gezonde centrale zenuwstelsel, is het waarschijnlijk dat in MS-laesies vanwege de verhoogde activiteit van metalloproteasen en de betere toegankelijkheid van NF155 teveel van het ectodomein aanwezig is. De verhoogde aanwezigheid zal dus een negatieve invloed kunnen hebben op het opnieuw vormen van het contact tussen oligodendrocyten en zenuwvezel en dus op hernieuwde myelinevorming. Het begrijpen van deze fundamentele aspecten is dus belangrijk voor de ontwikkeling van therapieën die als doel hebben om herstel van myeline op gang te brengen. 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. (Illustratie: dr. Guus Wolswijk, Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek, Amsterdam.) 55

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 56 Onderzoeker: Dr. Olaf Maier, postdoc Begeleiders: Dr. Hans de Vries, celbioloog Prof. dr. Dick Hoekstra, celbioloog Instituut: Rijksuniversiteit Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 jul. 2002 1 jul. 2005 Subsidie: 172.206,- voor 3 jaar 9.4 Onderzoek naar een mogelijke rol van de p75 NTR -receptor in de vorming van myeline In project 02-488 MS wordt onderzoek gedaan naar de mogelijke rol van het eiwit p75 NTR in het regelen van de doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière en in de vorming van myeline. Zie hiervoor paragraaf 8.3 van dit katern. 56

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 57 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. In paragraaf 10.2 wordt onderzoek beschreven naar het afnemen van het aantal zenuwcellen bij mensen met MS. Hierbij wordt gebruik gemaakt van verschillende MRI-technieken. In dit onderzoek zijn aanwijzingen verkregen, dat niet alleen in de MS-ontstekingen (de laesies) het aantal zenuwcellen afneemt, maar dat dit ook het geval is in de normaal uitziende gebieden tussen deze laesies (de Normaal-Ogende-Witte-Stof). Bij het MS-MRI Centrum in Amsterdam wordt voortdurend gewerkt aan het ontwikkelen en verbeteren van MRI-technieken waarmee schade aan de zenuwvezels kan worden waargenomen (ofwel door meting van het volume dat het hersenweefsel inneemt ofwel door meting van een stof (NAA) die alleen in intacte zenuwcellen aanwezig is) (zie paragraaf 3.2). In paragraaf 10.3 wordt onderzoek beschreven naar de beschadiging van zenuwvezels (axonen) bij MS-achtige ziektes in muizen. Hierbij wordt gezocht naar een verband tussen de hoeveelheid schade aan de zenuwvezels en het ziekteverloop. Aanvullend onderzoek naar de beschadiging van zenuwvezels wordt binnen het ErasMS verricht door dr. Sandra Amor en Anwar Jagessar (zie paragraaf 3.3). 10.2 Normaal-Ogende-Witte-Stof in multiple sclerose: wat gebeurt er tussen de laesies? (98-371 MS) Doel van het onderzoek: Systematisch onderzoek van de Normaal-Ogende-Witte-Stof met behulp van geavanceerde MRItechnieken. Het uiteindelijke doel is om meer informatie te krijgen over de verschillende typen beschadigingen in de hersenen bij MS en om het verband tussen het MRI-beeld en de door de patiënt ervaren ernst van MS te verbeteren. Om deze reden worden er relaties gezocht tussen de verschillende MRI-beelden en tussen de MRI-gegevens en bevindingen uit onderzoek van hersenweefsel van overleden mensen met MS, het type MS en de klinische gegevens over de symptomen van de ziekte. 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.) Achtergrond van het onderzoek: De meeste studies in MS bestuderen typisch focale laesies, laesies die heel klein zijn. MRI is erg gevoelig in het opsporen van zulke focale afwijkingen, maar het verband met de ernst van de ziekte bij de patiënt is niet optimaal, zelfs niet met gebruik van meer specifieke MRI- gegevens zoals black holes (donkere vlekken waargenomen met een bepaalde MRI-techniek, die vaak wijzen op blijvende schade) en MT-ratio. Deels kan dit verklaard worden door afwijkingen in de Normaal-Ogende-Witte- Stof, die zich tussen deze laesies bevinden en gedetecteerd kunnen worden met behulp van microscopische technieken. MRI toont aan dat in MS-patiënten het aantal hersencellen geleidelijk afneemt zonder het optreden van nieuwe focale laesies of aankleuring met de contraststof gadolinium, in het bijzonder in de progressieve fase van de ziekte. In deze fase treedt dus afname van de hersencellen op zonder dat er sprake is van (meetbare) nieuwe ontstekingen in de hersenen. In de Normaal-Ogende-Witte-Stof hebben wij en ook anderen, afwijkende MRI-gegevens gevonden (abnormale relaxatieparameters, lagere MT-ratio s en diffuse signaal veranderingen). Daarnaast bleek eveneens met MRI dat de hoeveelheid van het stofje NAA, dat in zenuwcellen voorkomt, verlaagd is. Voorlopig bewijs suggereert dat de verlaagde MT-ratio s het gevolg zijn van een verlies aan zenuwcellen, welke de klinische betekenis van deze bevindingen mag verklaren. 57

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 58 Een protocol met kwantitatieve MRI-technieken voor het onderzoeken van de niet-acute schade is opgezet, uitgewerkt en inmiddels bij circa 100 patiënten en controles toegepast. Onder andere zijn hierbij concentraties van stofwisselingsproducten zoals het reeds genoemde NAA gemeten, waarbij de resultaten nieuw licht werpen op de vraag of ook buiten de focale laesies verlies van zenuwcellen optreedt. In dit onderzoek is daarvoor, in tegenspraak met enkele eerdere studies van andere instituten, geen bewijs gevonden: de hoeveelheid NAA is niet verlaagd. Er zijn echter wel veranderingen in de concentraties van enkele andere stoffen. De overige metingen, waarbij tegelijkertijd zowel in de witte als in de grijze stof is gemeten, laten zien dat er ziekteactiviteit, en daardoor ook schade, optreedt in de Normaal-Ogende Witte-Stof en ook in de Normaal-Ogende-Grijze-Stof. Met name de schade aan de grijze stof lijkt daarbij van invloed te zijn op de neurologische toestand van de patiënt. Om de acute schade in de Normaal-Ogende-Witte-Stof te onderzoeken is een ander protocol ontwikkeld waarmee inmiddels reeds enkele personen gescand zijn. Verder is het gedrag van de MTratio als functie van de tijd onderzocht met systematische, frequente scans waarbij specifiek gekeken is naar gebieden waarin op zeker moment een nieuwe laesie ontstaat. Met behulp van hersenmateriaal afkomstig van de Nederlandse Hersenbank voor MS is en wordt (in samenwerking met het Bijvoet Centrum van de Universiteit Utrecht) het verband onderzocht tussen de histologische gegevens van de laesies (de onder de microscoop zichtbare afwijkingen) en kwantitatieve MRIwaarden bepaald met MRI-metingen van ditzelfde hersenmateriaal. Het maken van een MRI-scan. (Bron: Leiden Universitair Medisch Centrum) Onderzoekers: Drs. ir. Hugo Vrenken, fysicus-onderzoeker Dr. Petra Pouwels, fysicus (helpt 1,5 dag per week bij het maken en analyseren van de MRI-scans) Dr. Dirk Knol, statisticus (helpt 0,5 dag per week bij het uitwerken van de gegevens) Begeleiders: Prof. dr. Frederik Barkhof, radioloog Prof. dr. Jonas Castelijns, radioloog Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2000-1 jan. 2005 Uitwerking van de gegevens zal deels in 2005 plaatsvinden. Subsidie: 236.692,- voor 3 jaar 10.3 De rol van beschadiging van en reacties van het afweersysteem tegen zenuwvezels in het ziekteproces van ziekten waarbij afbraak van myeline optreedt (01-457 MS her) Doel van het onderzoek: In dit onderzoek wordt gekeken naar de hoeveelheid schade aan en verlies van zenuwvezels of zenuwcellen in verschillende diermodellen van multiple sclerose, namelijk experimentele autoimmuun encefalomyelitis (EAE) en infectie met Semliki Forest-virus in muizen. De hoeveelheid schade aan zenuwvezels en zenuwcellen wordt vergeleken met het ziekteverloop en met de mate van ontsteking en aantasting van de beschermende myelinelaag om de zenuwvezels. Verder zal onderzocht worden of er afweerreacties tegen bestanddelen van zenuwvezels en zenuwcellen ontstaan tijdens het verloop van EAE of infectie met Semliki Forest-virus. Tot slot zal bepaald worden of immunisatie van muizen met bestanddelen van zenuwvezels en zenuwcellen kan leiden tot neurologische ziekte. 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 klinische symptomen in MS. Wat precies de relatie is met het ziekteverloop in MS is nog niet helemaal duidelijk. Daarom zullen in dit onderzoek EAE-modellen worden gebruikt waarin dieren een verschillend ziektepatroon hebben. Vervolgens wordt er onderzocht of er een verband is met de hoeveelheid schade aan zenuwvezels. Daarbij wordt ook gekeken naar de mate van ontsteking en afbraak van de myeline. 58

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 59 Om uiteindelijk de schade aan zenuwcellen en daarmee het ontstaan van handicaps te beperken moet men weten hoe de schade aan zenuwvezels en zenuwcellen ontstaat. Daarom wordt onderzocht of ontstekingscellen ook kunnen reageren tegen zenuwvezels en zenuwcellen tijdens het verloop van EAE. Tevens wordt bekeken of het inspuiten van dieren met bestanddelen van zenuwvezels kan leiden tot een immuunreactie tegen zenuwvezels en ziekteverschijnselen. Wij hebben gezien dat muizen met EAE antistoffen maken tegen neurofilamenten, dat zijn eiwitten die zorgen voor de stevigheid van een zenuwvezel. Controle muizen die alleen ingespoten waren met adjuvant (een stof om afweerreacties te bevorderen), hadden deze antistoffen echter ook. Bij onbehandelde muizen konden we de antistoffen niet aantonen. Wij onderzoeken nu waardoor deze antistoffen precies opgewekt worden en of zij een beschadigend of juist beschermend effect hebben op zenuwcellen. Om te onderzoeken of een reactie tegen bestanddelen van zenuwvezels kan leiden tot ziekteverschijnselen, hebben we dieren ingespoten met hersenweefsel van pasgeboren muizen. Daarin zit weinig myeline, maar wel bestanddelen van zenuwvezels. De ingespoten muizen werden niet ziek, maar maakten wel antistoffen tegen neurofilamenten, eiwitten die in zenuwvezels voorkomen. Dit geeft aan dat de zenuwvezelbestanddelen wel zorgen voor een afweerreactie maar dat die reactie niet voldoende is om ziekte te veroorzaken. We onderzoeken dit nu verder door middel van gezuiverde bestanddelen van zenuwvezels. Onderzoeker: Drs. Ruth Huizinga, aio Begeleider: Dr. Sandra Amor, immunoloog Instituut: ErasMS, MS-centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 aug. 2003-1 aug. 2007 Subsidie: 248.007,- voor 4 jaar 10.4 Onderzoek naar beschadigingen van zenuwcellen aan het MS Centrum VUmc en het ErasMS Aan het MS-MRI Centrum van het MS Centrum VUmc worden verschillende methoden gebruikt en ontwikkeld om schade aan zenuwcellen bij MS te meten met behulp van MRI-scans. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. Aan het ErasMS verrichten de postdoc dr. Sandra Amor en de analist Anwar Jagessar onderzoek naar de rol die beschadiging van zenuwvezels speelt bij het verloop van MS. Zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern. 59

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 60 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 (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. 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 2002-2003 beschreven onderzoek is gevonden dat stressvolle gebeurtenissen in het dagelijks leven de kans op opflakkeringen van MS kunnen verhogen. In paragraaf 11.3 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 11.3 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. Dit onderzoek wordt momenteel voortgezet binnen het MS Centrum VUmc (zie paragraaf 3.2). De mechanismen die de oorzaak zijn van het ontwikkelen van voortschrijdende invaliditeit bij MS zijn nog niet duidelijk. In paragraaf 11.4 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. Paragraaf 11.5 beschrijft onderzoek naar de mogelijkheid dat bij verschillende mensen met MS verschillende ziektemechanismen een rol kunnen spelen. Aanwijzingen dat meerdere ziekteprocessen kunnen leiden tot MS, is recent verkregen uit onderzoek van weefsel van speciale MS-patiënten (mensen met acute MS en mensen bij wie tijdens het leven een klein stukje hersenweefsel (een hersenbiopt) is verwijderd). In het in paragraaf 11.5 beschreven onderzoek zijn vooralsnog geen aanwijzingen voor verschillende ziektemechanismen gevonden bij de meer gebruikelijke, chronische vormen van MS. 60

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 61 Bij het MS Centrum VUmc doen drs. Jolijn Kragt en dr. Charlotte Teunissen 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 houdt 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 merkerstoffen nodig. Dr. Charlotte Teunissen is op zoek naar merkerstoffen in bloed en hersenvloeistof van patiënten, aan de hand waarvan de ziekte MS gevolgd kan worden. Een verslag van haar onderzoek vindt u in paragraaf 3.2. 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. 11.2 Voorspelling van verloop bij MS, gebaseerd op multivariantiemodellen van MRI van hersenen en ruggenmerg en klinische gegevens (98-348 MS) Doel van het onderzoek: Multivariantie-analyse is een methode om de relaties tussen verschillende meetgegevens (MRI- en klinische gegevens) en het ziekteverloop in kaart te brengen. Het doel van dit onderzoek is het ontwikkelen van een model waarmee met gebruikmaking van 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 8 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 invaliditeit op langere termijn (5 jaar). 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. 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 invaliditeit op langere termijn (10 jaar). 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. 61

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 62 Van de eerste twee onderzoekslijnen is de beoordeling van de uitkomsten afgerond. Van de derde en vierde onderzoekslijn zullen de resultaten in 2005 worden verwerkt in een artikel. 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. 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 activatie (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. Bespreking van resultaten bij de computer. 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, momenteel worden de gegevens verder uitgewerkt om te kijken of de verslechtering van het MRI-beeld hiervoor een voorspellende waarde heeft. 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 invaliditeit) waardoor nu hun gegevens over een periode van tenminste 10 jaar bekend zijn. 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. Frederik Barkhof, radioloog Prof. dr. Jonas Castelijns, radioloog Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Dr. Bernard Uitdehaag, neuroloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jun. 2000-1 jun. 2008 In deze periode zal er 3 jaar worden besteed aan het onderzoek. De overige tijd zal worden gebruikt voor het volgen van de opleiding tot radioloog. Per 1 april 2002 is gestart met de opleiding tot radioloog. Deze zal in 2006 (9 maanden) worden onderbroken voor verdere uitwerking van het onderzoek. Subsidie: 229.681,- voor 3 jaar 11.3 De invloed van ontstekingen op het functioneren van het stress-systeem in MS (99-386 MS) Doel van het onderzoek: Onderzoek naar het stress-systeem tijdens MS en het effect van ontstekingen in de hersenen op de activiteit van dit systeem. Achtergrond van het onderzoek: Het is nog steeds een raadsel waarom sommige mensen MS krijgen en anderen niet en waarom sommige MS-patiënten snel en goed herstellen en bij anderen de ziekte chronisch progressief wordt. Dierexperimenten hebben aangetoond dat de aanmaak van veel bijnierschorshormonen door het stress-systeem kan beschermen tegen MS en helpen bij herstel van aanvallen van de ziekte. 62

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 63 Bijnierschorshormonen zoals prednisolon onderdrukken ontstekingen en worden ook als geneesmiddel bij MS gegeven. Of het inderdaad zo is dat de hersenen het stress-systeem activeren als reactie op MS en of een verhoogde aanmaak van het bijnierschorshormoon inderdaad helpt bij het herstel van MS is onderwerp van onze studie. Voor dit onderzoek maken wij gebruik van de hersenen van MS-patiënten die zij na hun overlijden ten behoeve van het wetenschappelijk onderzoek ter beschikking hebben gesteld aan de Nederlandse Hersenbank. MS-patiënten hebben inderdaad een geactiveerd stress-systeem. Dit blijkt uit het feit dat in de hypothalamus, een gebied dat onderin de hersenen ligt daar waar de oogzenuwen de hersenen binnen gaan, zenuwcellen die de stressreactie aansturen in een sterk verhoogde staat van activiteit verkeren. Ook bevat de hersenvloeistof van MS-patiënten sterk verhoogde spiegels van het bijnierschorshormoon cortisol. Echter, bij een klein deel van de MS-patiënten bleef deze activering achterwege. De volgende stap was om te onderzoeken of MS-ontstekingen in de hypothalamus de activatie van zenuwcellen die de afgifte van cortisol regelen teweegbrengen. Het is namelijk bekend dat diverse soorten ontstekingen stoffen maken die de stress-as activeren, zodat bijnierschorshormonen de ontstekingen weer kunnen afremmen. Wij troffen in een groot deel van de MS-patiënten een onverwacht hoog aantal MS-ontstekingen aan in de hypothalamus, waarvan bovendien de meerderheid zeer actief bleek te zijn en vol met ontstekingscellen zat. Een geheel nieuwe vondst was dat de zenuwcellen die de productie van cortisol regelen veel minder actief waren wanneer er actieve ontstekingshaarden in de buurt aanwezig waren.. Dit was het omgekeerde van wat we hadden verwacht. Dus de activatie van het stress-systeem verloopt over het algemeen goed in MS-patiënten, maar wanneer er MS-ontstekingen in de buurt van het controlecentrum van het stress-systeem, de hypothalamus, zitten dan gaat dit mis en wordt het stress-systeem in de hypothalamus niet geactiveerd. Er zijn aanwijzingen dat mensen met veel MS ontstekingen in de hypothalamus ook veel ontstekingen elders in de hersenen hebben. Dat klopt wel met het feit dat MS-patiënten met veel actieve ontstekingen in de hypothalamus ook een ernstiger ziekteverloop hebben. We weten niet of deze MS-patiënten een erfelijke aanleg hebben om weinig bijnierschorshormoon te maken of dat actieve MS-laesies in de hypothalamus het stress-systeem remmen. Er ontbreken nog vele puzzelstukjes aan deze bevindingen die momenteel worden gezocht. In toekomstige studies zal worden onderzocht of patiënten die het ziekteverloop van MS niet goed in kunnen dammen, doordat hun stress-as onvoldoende wordt geactiveerd, vroegtijdig kunnen worden opgespoord en of compensatie van de verminderde werking van de stress-as in die MS-patiënten helpt om een gunstiger verloop van de ziekte te krijgen. Ook kijken we of een bepaalde erfelijke aanleg samenvalt met een geringe activering van het stress-systeem en tegelijkertijd met een ernstiger verloop van de ziekte. Dr. Inge Huitinga en dr. Sandra Amor tijdens de uitreiking van hun MS-fellowships in 1999. Onderzoekers: Dr. Inge Huitinga, postdoc Ing. Denis van Beurden, analist Begeleider: Prof dr. Dick Swaab, neurobioloog/arts Instituut: Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 dec. 1999-1 dec. 2003 Uitwerking van de resultaten heeft deels in 2004 plaatsgevonden. Voortzetting van dit onderzoek vindt plaats binnen de programmasubsidie aan het MS Centrum VUmc (zie paragraaf 3.2). Subsidie: 363.024,- voor 4 jaar Cofinanciering: De analist op dit project werd gedeeltelijk gefinancierd door het Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek. 63

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 64 11.4 Mechanismen van verergering en invaliditeit bij multiple sclerose (00-425 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 ( relapses ) en de met MRI zichtbare kleine en scherp begrensde aangedane gebieden (focale MRI-laesies), geven een onvoldoende 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 voortkomen (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. Er is begonnen met de evaluatie van de afwijkingen bij de patienten met vroege stadia van MS. Om een voldoende grote hoeveelheid patiënten te verkrijgen is aan diverse Europese MSonderzoeksgroepen hun medewerking gevraagd. Aan deze centra is een werkbezoek gebracht en ter plaatse zijn de gegevens van de door hen ingebrachte patiënten beoordeeld. Op dit moment is er een grote groep (ongeveer 500 patiënten) opgenomen in dit onderzoek. De gegevens worden met medewerking van alle deelnemende centra verwerkt en dit jaar zullen de eerste resultaten worden gepubliceerd. Omdat deze grote groep patienten vanaf vroeg in de ziekte gevolgd is en lange tijd bestudeerd zal worden, kunnen we beter kijken welke afwijkingen in een vroege fase iets zeggen over het verdere verloop. Naast metingen bij patiënten in vroege stadia van de ziekte wordt ook gemeten in patiënten met relapsing-remitting en primair progressieve MS. Ook deze studie wordt in samenwerking gedaan met de Europese onderzoeksgroepen. De nieuwe MRI-technieken zullen zo mogelijk toegepast worden in elk centrum om zo in Europees verband tot een standaard te komen. De gegevens van nieuwe patiënten kunnen dan in de toekomst verzameld en gecombineerd worden waardoor analyse in Europees verband en daardoor ook in voldoende grote aantallen patiënten, mogelijk wordt. Onderzoeker: Drs. Tijmen Korteweg, arts-onderzoeker Fysicus, tot 1 mrt. 2004 (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. 2003 1 mrt. 2007 Subsidie: 237.009,- voor 4 jaar 64

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 65 11.5 Onderzoek naar het voorkomen van verschillende ziektemechanismen bij MS (02-499 MS) Doel van het onderzoek: Vaststellen of multiple sclerose (MS) in verschillende patiënten het resultaat is van verschillende ziektemechanismen Achtergrond van het onderzoek: Het is bekend dat het klinische beeld van MS zeer variabel is. Tussen de patiënten onderling zijn er verschillen in het verloop van de ziekte, de reactie op de behandeling, de symptomen en de vooruitzichten. Een van de redenen voor deze veelvormigheid of heterogeniteit kan zijn dat MS het resultaat is van verschillende ziekteprocessen. Als dat het geval is, is dat belangrijk om te weten, want dan hebben verschillende patiënten misschien verschillende behandelingen nodig. In 2000 is er een artikel gepubliceerd van een internationale onderzoeksgroep over heterogeniteit van het ziekteproces bij MS (de MS-pathologie). Uit dat onderzoek blijkt dat er vier verschillende subtypen in de MS-pathologie te onderscheiden zijn. Bovendien hebben alle laesies (gebied waar myeline, de isolerende substantie rondom zenuwvezels, verdwenen is) in een bepaalde patiënt altijd hetzelfde pathologische patroon. Dit resultaat heeft veel aandacht gekregen en veel MS-onderzoeksgroepen onderzoeken nu de genetische, klinische, en radiologische heterogeniteit in MS. Desondanks zijn de resultaten van dit artikel nog niet gereproduceerd door een andere onderzoeksgroep op ander materiaal van MS-patiënten. Het is van zeer groot belang dit uit te voeren, aangezien de groep patiënten uit het eerste onderzoek niet kenmerkend is voor chronische MS. Het onderzoek is namelijk uitgevoerd op weefsel van hersenbiopten (weefsel dat tijdens het leven is afgenomen) en van patiënten met een heel acute vorm van MS. Weefsel van mensen die al lange tijd MS hebben is niet onderzocht. Daarom willen we onderzoeken of de pathologische subtypen ook aanwezig zijn in ons MS-patiëntenmateriaal. Het patiëntenmateriaal dat in ons bezit is, is kenmerkend voor chronische MS. We hebben hersenmateriaal van overleden mensen met MS bij de Afdeling Pathologie van het VU medisch centrum gekarakteriseerd. Dit materiaal is verzameld in samenwerking met de Nederlandse Hersenbank. In totaal zijn er ca. 700 MS-laesies gevonden, afkomstig van 66 MS-patiënten. De subtypering van MS-laesies is alleen mogelijk op laesies met actieve afbraak van myeline. In deze laesies zijn macrofagen (opruimcellen) aanwezig, die myeline in zich hebben opgenomen. Dit is slechts een klein gedeelte van het totale aantal laesies, slechts zeventig laesies van 23 MS patiënten. Met behulp van speciale (immunohistochemische) technieken zijn in het hersenmateriaal ontstekingseiwitten (complement), oligodendrocyten (de cellen die myeline maken) en geprogrammeerde celdood aangekleurd. Ook is door verschillende aankleuringen van myeline de grootte van MS-laesies bepaald. Al deze methoden zijn ook eerder gebruikt om pathologische subtypen van MS te onderscheiden. De immuunhistochemische bepalingen van complementcomponenten zijn afgerond: alle patiënten hebben het zelfde patroon van deze ontstekingseiwitten in de actieve laesies. Na afloop van dit project is het onderzoek voortgezet. We gaan nu verder met onderzoek naar geprogrammeerde oligodendrocyt-dood (apoptose), een kenmerk van een van de vier MS-pathologie subtypen. Onderzoeker: Christa van den Berg, analist Begeleiders: Dr. Lars Bö, neuroloog Prof. dr. Paul van der Valk, neuropatholoog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 15 maart 2003 15 maart 2004 Subsidie: 43.110,- voor 1 jaar 11.6 Onderzoek naar het verloop van MS aan het MS Centrum VUmc en het ErasMS Aan het MS Centrum VUmc verrichten dr. Inge Huitinga, drs. Jolijn Kragt en dr. Charlotte Teunissen onderzoek naar het verloop van MS. Ir. Ronald van Schijndel en drs. Peter Poppe 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. 65

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 66 12. Onderzoek naar de grijze stof en naar de oorzaak van vermindering van geheugen en denkprocessen bij MS 12.1 Inleiding Naast een lichamelijke achteruitgang kan bij MS ook een achteruitgang in de cognitieve functies optreden. Onder cognitieve functies wordt alles verstaan wat met het onthouden, opnemen en verwerken van kennis te maken heeft (geheugen, concentratie, planning, rekenen etc.). Aangezien er geen verband gevonden is tussen lichamelijke en cognitieve achteruitgang en tussen cognitieve achteruitgang en de hoeveelheid MS-ontstekingen (laesies), is de oorzaak van cognitieve achteruitgang bij MS nog onbekend. In paragraaf 12.2 wordt onderzoek naar de oorzaak van cognitieve achteruitgang bij MS beschreven. Op een MRI-scan worden MS-ontstekingen het gemakkelijkst gevonden in de witte stof (het deel van de hersenen waar de zenuwvezels zijn gelegen). Er zijn echter aanwijzingen dat de oorzaak van cognitieve stoornissen mogelijk gelegen is in de grijze stof (het deel waar de hersencellen liggen). In het in paragraaf 12.2 beschreven onderzoek wordt daarom geprobeerd om MRI-technieken zodanig te verbeteren dat ook afwijkingen in de grijze stof goed zichtbaar gemaakt kunnen worden. Grijze en witte stof zichtbaar op een doorsnede van de hersenen afkomstig van de Nederlandse Hersenbank. In paragraaf 12.3 worden MS-laesies in de grijze stof onderzocht in 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. Naast onderzoek naar het afwijkende ziektemechanisme in de grijze stof, doet dr. Lars Bö bij het MS Centrum VUmc ook onderzoek naar de reden waarom er geen eenvoudig verband is tussen de MRIgegevens en het verloop van de ziekte (zie paragraaf 3.2). Hij bestudeert of afwijkingen in de grijze stof, die met de huidige MRI-technieken veel moeilijker zijn vast te stellen dan afwijkingen in de witte stof, hierbij een rol spelen. 12.2 Grijze stof bij multiple sclerose (00-427 MS) Doel van het onderzoek: Het gebruiken van MRI, teneinde: 1. een betere opsporing te bewerkstelligen van afwijkingen in de hersenschors (het buitenste gedeelte van de hersenen), de subcorticale gebieden (direct onder de hersenschors) en de diep in de hersenen gelegen grijze kernen (thalamus, hippocampus). 2. een beter beeld te krijgen van de aard van deze afwijkingen. Er wordt in deze studielijn gekeken naar het effect van de beschadigingen in de grijze stof op de cognitieve functies (geheugen, concentratie) van MS-patiënten. We bestuderen het hersenweefsel van overleden patiënten, om meer inzicht te verkrijgen in dat deel van de ziekte dat zich openbaart op de MRI. Achtergrond van het onderzoek: Beschadigingen (laesies) in het zenuwstelsel van MS-patiënten worden met behulp van moderne beeldvormende technieken zoals MRI voornamelijk gevonden in de witte stof (het gebied van de hersenen dat de met myeline omgeven zenuwvezels bevat). De witte stof bevat de verbindingsbanen tussen de verschillende delen van de met zenuwcellen gevulde hersenschors; de zogenaamde grijze stof. Echter, uit weefselonderzoek bij overleden MS-patiënten is gebleken dat de grijze stof in een groot aantal gevallen betrokken blijkt te zijn in het ziekteproces. Door nog onvoldoende ontwikkeling van technische mogelijkheden, laat de MRI dit vooralsnog beperkt zien. Aangezien de hersenschors een vooraanstaande rol speelt in de cognitie (de kennende functies: leren, concentratie, geheugen) zou het feit dat we eigenlijk niet goed weten hoe vaak laesies in de grijze stof voorkomen en waar ze precies zitten en hoeveel het er zijn, zeer wel kunnen samenhangen met het feit dat we nog maar beperkt kunnen verklaren waarom er bij sommige MS-patiënten zo duidelijk een achteruitgang van de cognitie waarneembaar is. Het is dus niet alleen van belang om grijze stoflaesies in de toekomst beter te kunnen bestuderen met de moderne beeldvorming, maar tevens om te begrijpen wat de gevolgen van dergelijke laesies voor de patiënt zijn. 66

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 67 Dit alles heeft ten doel meer van de ziekte MS te begrijpen, eventueel ingestelde therapie beter te kunnen beoordelen en de patiënt in het algemeen beter te kunnen voorlichten over de toekomstverwachtingen. Project 00-427 MS werd in september 2004 succesvol afgerond. Hieronder volgt een opsomming van de behaalde studieresultaten: De eerste studie beschreef de rol van glutamaat als mogelijke gifstof voor de zenuwcellen in het MSbrein. Glutamaat is een zogenaamde neurotransmitter, een stof die door zenuwcellen gebruikt wordt om signalen door te geven aan een andere zenuwcel. Een teveel van een neurotransmitter kan echter leiden tot overmatige prikkeling en beschadiging van een zenuwcel. Uit ons onderzoek bleek dat receptoren voor glutamaat verhoogd aanwezig zijn in laesies en normaal-ogende witte stof. Dit zou een aanwijzing kunnen zijn voor beschadiging van zenuwcellen door overmatige prikkeling. De tweede studie handelt over het metabolisme (gemeten met MR-spectroscopie) in de hersenen van gezonde proefpersonen, om de waarde en de nauwkeurigheid van deze techniek in de gebieden met grijze stof te bepalen. Metabolisme (of stofwisseling) kan worden gemeten met een speciale MRI-techniek, MR-spectroscopie, waarmee de hoeveelheden van een aantal stofwisselingsproducten in de hersenen gemeten kunnen worden. De resultaten van deze studie werden gebruikt in een derde studie: het meten van MS-patiënten met dezelfde techniek, met het doel te onderzoeken of en hoe het metabolisme in de hersenen van MSpatiënten is veranderd ten opzichte van gezonde controles. Uit dit onderzoek is gebleken dat er duidelijke afwijkingen te vinden zijn bij MS-patiënten in twee belangrijke hersengebieden: de thalamus en de hippocampus. Hoe deze afwijkingen samenhangen met invaliditeit en cognitieproblematiek, is nog niet geheel duidelijk en moet nog verder worden onderzocht. Het vierde onderzoek betreft een nieuwe MRI-techniek, die de grijze stoflaesies beter in beeld brengt. Dit was tot voor kort nog niet goed mogelijk. Hoewel de nieuwe MRI-techniek veel beter werkt dan standaard MRI, was het ook met de nieuwe techniek nog niet mogelijk om alle grijze stoflaesies met MRI zichtbaar te maken. Het vijfde onderzoek tenslotte, heeft afgelopen jaar laten zien dat grijze stoflaesies in de hersenen van overleden MS-patiënten vrijwel niet-detecteerbaar zijn met standaard MRI-technieken. Daarom is er in een zesde, nog lopende studie, besloten om grijze stof beschadigingen met hoge-resolutie MRI (hogere magneetveldsterkte) verder te onderzoeken. Naast deze zes onderzoeken werd er een overzichtsartikel geschreven over de rol van MRI bij het onderzoeken van weefsel van overleden MS-patiënten, een onderwerp waarin het MS-MRI-centrum zich de afgelopen 10 jaar gespecialiseerd heeft. Onderzoekers: Drs. Jeroen Geurts, neurobioloog Drs. Ilona Reuling, psychologe (werkte in deeltijd - 1 dag per week - op dit project) Dr. Petra Pouwels, MRI-fysicus (hielp ongeveer 0,5 dag per week bij het maken en analyseren van de MRI-scans) Dr. Dirk Knol, statisticus (hielp ongeveer 0,5 dag per week bij het uitwerken van de gegevens) Begeleiders: Prof. dr. Frederik Barkhof, radioloog Prof. dr. Jonas Castelijns, radioloog Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Dr. Bernard Uitdehaag, neuroloog Dr. Lars Bø, neuroloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2001-1 sep. 2004 Na afloop van het project kon de aanstelling van drs. Jeroen Geurts met 3,5 maanden verlengd worden met het resterende budget. Subsidie: 240.095,- voor 3 jaar 67

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 68 12.3 Veranderingen in de grijze stof in MS (02-498 MS) Doel van het onderzoek: Karakterisering van ziektemechanismen van MS-laesies in de grijze stof. 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 Achtergrond van het onderzoek: Zowel in hersenen als ruggenmerg is er grijze en witte stof. In grijze stof (bijvoorbeeld in hersenschors) komen veel zenuwcellen voor, in de witte stof veel zenuwuitlopers. Multiple sclerose was eerder bekend als een witte stofziekte, en nog wordt deze term vaak gebruikt. Recent onderzoek van onze groep laat echter zien dat laesies in de grijze stof vaak voorkomen bij MS en veel meer uitgebreid zijn dan men eerder dacht. De reden hiervoor is dat de grijze stoflaesies moeilijker zichtbaar zijn met routine radiologische methoden (MRI) en pathologische methoden (bestudering van weefsel) dan witte stoflaesies. De grijze stoflaesies 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 grijze stoflaesies 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. Veranderingen die plaatsafhankelijk zijn, zijn waarschijnlijk minder essentieel voor laesie-ontwikkeling bij MS dan plaatsonafhankelijke veranderingen. We hebben in eerder onderzoek gevonden dat er veel minder ontsteking in grijze stoflaesies is dan in witte stoflaesies, maar dat het verlies van zenuwuitlopers in beide laesie-typen voorkomt. In dit project willen wij karakteriseren welke andere veranderingen in grijze stoflaesies voorkomen: bloedvatschade en lekkage, ontstekingseiwit-activering (zgn. complement-activering) en verlies van zenuwcellen. Wij willen ook veranderingen in het activeren van genen in grijze en witte stoflaesies bestuderen, om te kunnen bepalen welke veranderingen in genactiviteit plaatsonafhankelijk en dus meer waarschijnlijk essentieel zijn voor het ontwikkelen van laesies. Wij hebben het voorkomen van ontstekingseiwit-activering in grijze en witte stof gekarakteriseerd in materiaal van 22 MS-patiënten. Activering van ontstekingseiwit (complement) kwam voor in alle actieve en chronisch actieve witte stoflaesies, maar werd niet gevonden in grijze stoflaesies. Dit resultaat steunt de veronderstelling dat MS-pathologie verschillend is in verschillende plekken binnen het centrale zenuwstelsel. Dit betekent dat het belangrijk is onderzoek te verrichten naar MS-pathologie in verschillende gebieden binnen het centrale zenuwstelsel. Verder hebben wij onderzoek gedaan naar het voorkomen van veranderingen in bloedvaten (beschadiging van de zgn. bloed-hersenbarrière). Met gebruik van antilichaamkleuringen op hersenweefsel werden, zoals verwacht, bloedvatveranderingen aangetoond in alle verschillende typen witte stoflaesies, maar deze waren niet zichtbaar in grijze stoflaesies. Er was geen lekkage van eiwitten uit het bloed, geen veranderingen van de vaatwand en geen verhoging van eiwitten betrokken bij het migreren van leukocyten van bloedvaten naar hersenweefsel (adhesiemoleculen). Verder hebben we weefsel geselecteerd en genetische materiaal (RNA) geïsoleerd voor onderzoek naar genactiviteit en we zijn nu klaar om dit deel van ons project te starten. Onderzoeker: Drs. Bianca Brink, aio Begeleiders: Dr. Lars Bö, neuroloog Prof. dr. Paul van der Valk, neuropatholoog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2004 1 jan. 2008 Subsidie: 236.386,- voor 4 jaar 12.4 Onderzoek naar de grijze stof aan het MS Centrum VUmc Aan het MS Centrum VUmc verricht dr. Lars Bö onderzoek naar veranderingen in de grijze stof en het verloop van MS. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. 68

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 69 13. Onderzoek naar psychologische effecten van MS 13.1 Inleiding Het hebben van een chronische ziekte kan niet alleen een lichamelijke, maar ook een geestelijke belasting betekenen. Dit laatste wordt nog versterkt als er, zoals bij vele gevallen van MS, sprake is van een grillig en onvoorspelbaar ziekteverloop. In dit hoofdstuk worden een onderzoeksproject beschreven, dat gericht is op de ontwikkeling van een behandeling waarmee MS-patiënten ondersteund kunnen worden in hun omgang met de ziekte. 13.2 Omgaan met multiple sclerose: evaluatie van een psychosociaal zorgprogramma voor pas gediagnosticeerde MS-patiënten en hun partners (98-344 MS) Doel van het onderzoek: Het doel van dit onderzoek is om een zorgprogramma te ontwikkelen voor MS-patiënten en hun partners en om te onderzoeken wat het effect is van dit programma op kwaliteit van leven. Het zorgprogramma is gebaseerd op cognitief gedragstherapeutische principes. Cognitieve gedragstherapie gaat ervan uit dat de manier waarop iemand over een bepaalde situatie of gebeurtenis denkt, bepaalt hoe hij/zij zich voelt en gedraagt in die situatie of gebeurtenis. Het doel van het zorgprogramma is om patiënten en hun partners (beter) te leren omgaan met de gevolgen van MS. Het dagelijks leven van patiënt (en partner) geldt hierbij als uitgangspunt. Achtergrond van het onderzoek: Voor veel MS-patiënten is de periode rond de diagnose een onzekere tijd. Voordat de diagnose definitief is, hebben patiënten vaak al lange tijd klachten waarvan de oorzaak onduidelijk is. Nadat de diagnose is gesteld is er onzekerheid over het verloop van MS en over de gevolgen daarvan voor het dagelijks leven. Naast leren leven met onzekerheid, moeten patiënten en hun partners ook leren leven met lichamelijke beperkingen. Door het karakter van MS (voor de meeste patiënten geldt dat zij regelmatig een terugval hebben) moeten patiënten en familieleden zich telkens aanpassen aan een gewijzigde situatie. Dit kan de psychische balans verstoren waardoor zij vatbaar zijn voor emotionele problemen. Het is bekend dat depressies en andere emotionele problemen (zoals bijvoorbeeld relatieproblemen) bij relatief veel MS-patiënten voorkomen. De laatste jaren is er veel onderzoek gedaan naar psychosociale behandelingen, met name groepsbehandelingen, voor chronisch zieke patiënten. Uit deze onderzoeken bleek dat cognitieve gedragstherapie, waarbij het veranderen van gedachten, gevoelens en gedrag centraal staat, een doeltreffende manier is om patiënten te leren omgaan met de last van hun ziekte. Resultaten: In 1999 en 2000 is het definitieve zorgprogramma ontwikkeld aan de hand van literatuurstudies en vooronderzoek. Aanvankelijk is het programma ontwikkeld voor gebruik in groepen van ongeveer 8 patiënten (en hun partners) per groep. In 2001 is het hoofdonderzoek gestart naar het effect van het zorgprogramma op kwaliteit van leven. Nadat in twee groepen volgens het programma was gewerkt, werd besloten om het programma ook in individueel patiëntencontact aan te bieden. Dit had tot doel om ook de patiënten die niet aan een groepsbehandeling konden of wilden deelnemen, te kunnen bereiken. In 2002 is het zorgprogramma op kleine punten aangepast voor gebruik in individueel patiëntencontact. Eind 2002 is begonnen met het uitvoeren van het zorgprogramma in individueel patiëntencontact. Gegevensverzameling (via psychologische vragenlijsten) vond, onder begeleiding van een psychologisch medewerker, plaats voorafgaand aan de start van het zorgprogramma, direct na afloop van het programma, een half jaar na afloop en een jaar na afloop. Tijdens mondelinge evaluaties gaven patiënten aan dat zij tevreden zijn over het zorgprogramma en dat zij na afloop van het programma meer controle over hun leven ervaren. De gegevensverzameling in het hoofdonderzoek is afgerond en het blijkt dat patiënten die het individuele programma hebben gevolgd iets beter scoren op het gebied van kwaliteit van leven en stemming dan patiënten die het groepsprogramma volgden. 69

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 70 Onderzoeker: Drs. Mariëlle Visschedijk, aio Mevr. drs. A.M.E. Tromp-Wever, mevr. drs. D. Sellenraad en mevr. drs. S.J.E. Tibbe, psycholoog/groepstherapeut (3 uur per week) Begeleiders: Dr. Emma Collette, psycholoog Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Prof. dr. Henk van der Ploeg, psycholoog/hoofd Afdeling medische psychologie Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 1999 1 jan. 2005 Subsidie: 124.091,- voor 4 jaar 14. 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. 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. 70

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 71 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. 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. 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. Onderzoekers schrijven zich in voor de MS-Onderzoeksdagen. Internist: een arts die gespecialiseerd is in geneeskunde van de inwendige organen. Klinisch epidemioloog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in de verspreiding van ziekten over de bevolking. Medisch fysioloog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in het functioneren van het lichaam in geval van ziekte. Moleculair bioloog: een wetenschapper die gespecialiseerd is in het bestuderen van DNA (het erfelijk materiaal). MR-fysicus: een natuurkundige die gespecialiseerd is in MRI. Neuro-immunoloog: een immunoloog die gespecialiseerd is in zenuwcellen. Neuroloog: een arts/wetenschapper die gespecialiseerd is in zenuwen (neuron = 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. 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. 71

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 72 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. 15. Woordenlijst Onderzoekers bij het begin van de volgende serie voordrachten tijdens de MS-Onderzoeksdagen. 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. 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. 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. 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. Focaal: zich tot een klein gebied beperkend en scherp begrensd, puntvormig. 72

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 73 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. Genetisch: erfelijk, de erfelijkheid betreffend. Glia(le) cellen: de niet-zenuwcellen in het centrale zenuwstelsel. Astrocyten, microglia en oligodendrocyten zijn gliacellen. 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. 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. 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. 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. 73

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 74 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 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. 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. 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. 74

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 75 Het pand in Voorschoten waarbinnen het bureau van de Stichting MS Research gevestigd is. Colofon: Grafische Vormgeving: Rob Verhoeven Druk: Samplonius & Samplonius B.V. Redactie: Mw. dr. Marga Nijenhuis Eindredactie: Mw. Dorinda Roos 75

RV135.MS WK 2004-3 04-05-2005 11:11 Pagina 76 Stichting MS Research Krimkade 20b, 2251 KA Voorschoten Postbus 200, 2250 AE Voorschoten Telefoon: 071 5 600 500 Fax: 071 5 600 501 E-mail: info@msresearch.nl Website: www.msresearch.nl Postbank gironr. 6989 ABN AMRO rek.nr. 70 70 70 376