nader bekeken

2005-2006 nader bekeken

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 2 0 0 5 - 2 0 0 6

1 . Vo o r w o o rd 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 38 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

Inhoudsopgave 1.

Voorwoord

2

2.

Onderzoek naar multiple sclerose: algemene inleiding

5

3.

MS-centra voor onderzoek 3.1 Inleiding 3.2 Het MS Centrum VUmc, Amsterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek 3.3 ErasMS, Rotterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek

7 7 14

De Hersenbank en de Liquorbank voor MS 4.1 Inleiding 4.2 Nederlandse Hersenbank voor Multiple Sclerose 4.3 Liquorbank

17 17 18

4.

5.

6.

7.

Onderzoek naar ontwikkeling van nieuwe therapieën 5.1 Inleiding 5.2 Onderzoek naar elektrische stimulering van bij het heiligbeen gelegen zenuwen voor behandeling van blaasproblemen bij MS-patiënten 5.3 Onderzoek naar de effectiviteit van multidisciplinaire behandeling van vermoeidheid bij patiënten met multiple sclerose Onderzoek naar omgevings- en erfelijke factoren 6.1 Inleiding 6.2 Onderzoek naar mogelijke omgevings- en lichaamseigen factoren 6.2.1 Het verband tussen neurologische verschijnselen en het afweersysteem tijdens de zwangerschap van MS-patiënten 6.2.2 Onderzoek naar de rol van vitamine D in MS 6.2.3 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 6.2.4 De invloed van een stof afkomstig van bacteriën op de ontstekingsactiviteit van MS 6.2.5 Onderzoek naar omgevingsfactoren aan het ErasMS 6.3 Onderzoek naar mogelijke erfelijke factoren 6.3.1 Opsporen van een gen voor multiple sclerose in een grote groep verwante personen 6.3.2 Onderzoek naar een mogelijke rol van een verstoorde regulering van de eiwitproductie bij MS 6.3.3 Onderzoek naar erfelijke factoren aan het MS Centrum VUmc en het ErasMS Onderzoek van het immuunsysteem in MS 7.1 Inleiding 7.2 Onderzoek naar immuuncellen 7.2.1 Inleiding 7.2.2 Bescherming tegen ziekte in een muismodel voor MS 7.2.3 De rol van perivasculaire macrofagen in ontstekingsprocessen in de hersenen 7.2.4 Meting van het binnendringen van witte bloedcellen in de hersenen met behulp van MRI 7.2.5 Rol van lymfeklieren in de hals bij MS 7.2.6 Beïnvloeding van de activiteit van microglia en macrofagen door de CD200-receptor in multiple sclerose 7.2.7 De betekenis van het nieuwe immuunsuppressieve eiwit PD-L1 in een proefdiermodel voor multiple sclerose en mogelijke toepassingen bij immunotherapie met dendritische cellen 7.2.8 De rol van het aangeboren immuunsysteem in activering van microglia 7.2.9 Onderzoek naar immuuncellen aan het ErasMS 7.3 Onderzoek naar cytokinen en chemokinen 7.3.1 Inleiding 7.3.2 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

3

19 19 20

22

23 24

25 26 27

27 28 29

29 30 32 33 34 35 36

36 38 39 39

40

7.3.3

7.4

8.

9.

10.

11.

12.

13.

De productie en functie van de chemokine-receptor L-CCR/CRAM in het ziekteproces van MS 7.3.4 De rol van de chemokine-receptor CXCR3 bij het ziekteproces van een MS-achtige ziekte 7.3.5 De rol van het ontstekingsremmende cytokine IL-10 in het regelen van schade en herstel bij een MS-achtige ziekte 7.3.6 Onderzoek naar ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende eiwitten aan het MS Centrum VUmc Onderzoek naar het aangeboren immuunsysteem 7.4.1 Inleiding 7.4.2 De rol van Toll-like receptoren in de ontstekingen bij MS 7.4.3 Op zoek naar lichaamseigen stoffen die TLR3, een mogelijke herstelschakelaar in het centrale zenuwstelsel, kunnen activeren 7.4.4 De rol van het aangeboren immuunsysteem in activering van microglia

Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière 8.1 Inleiding 8.2 De rol van p75NTR bij MS-gerelateerde ontstekingsprocessen 8.3 Veranderingen in de hersenbloedvaten vroeg in de ontwikkeling van MS-ontstekingen 8.4 Onderzoek naar de therapeutische mogelijkheden van het eiwit CD81 voor remming van het passeren van de bloed-hersenbarrière door witte bloedcellen 8.5 Onderzoek naar de bloed-hersenbarrière aan het MS Centrum VUmc Onderzoek naar myelinevormende cellen en stoffen die deze cellen beïnvloeden 9.1 Inleiding 9.2 Onderzoek naar de mogelijkheid om met speciale eiwitten de ontwikkeling van myelinevormende cellen en de vorming van myeline te stimuleren 9.3 Karakterisering van het contact tussen zenuwvezels en myelinevormende cellen; betekenis voor de vorming van myeline 9.4 Het ontwikkelen van een nieuwe methode om myelinevorming te stimuleren: het maken en testen van een antilichaam, dat aanmaak van myeline kan bevorderen 9.5 Onderzoek naar een mogelijke rol van de p75NTR-receptor in de vorming van myeline Onderzoek naar beschadiging van zenuwvezels 10.1 Inleiding 10.2 Normaal ogende witte stof in multiple sclerose: wat gebeurt er tussen de laesies? 10.3 De rol van beschadiging van en reacties van het afweersysteem tegen zenuwvezels in het ziekteproces van ziekten waarbij afbraak van myeline optreedt 10.4 Onderzoek naar beschadigingen van zenuwcellen aan het MS Centrum VUmc en het ErasMS

41 42 43 44 44 45 46 46

47 47 49 49 50

51 51 53 54 55

56 56 57 58

Onderzoek naar het verloop van de ziekte 11.1 Inleiding 11.2 Voorspelling van verloop bij MS, gebaseerd op multivariantie-modellen van MRI van hersenen en ruggenmerg en klinische gegevens 11.3 Mechanismen van verergering en invaliditeit bij multiple sclerose 11.4 Het effect van de stress-as op de activiteit van MS-ontstekingen en ernst van MS 11.5 Onderzoek naar het verloop van MS aan het MS Centrum VUmc en het ErasMS

60 61 62 63

Onderzoek naar de grijze stof en naar de oorzaak van vermindering van geheugen en denkprocessen bij MS 12.1 Inleiding 12.2 Grijze stof bij multiple sclerose 12.3 Veranderingen in de grijze stof in MS 12.4 Onderzoek naar de grijze stof aan het MS Centrum VUmc

64 64 66 66

Onderzoek naar psychologische effecten van MS 13.1 Inleiding 13.2 Omgaan met multiple sclerose: evaluatie van een psychosociaal zorgprogramma voor pas gediagnosticeerde MS-patiënten en hun partners

59

67 67

14.

Functies binnen de wetenschap

68

15.

Woordenlijst

70

4

2.

O n d e r z o e k n a a r m u l t i p l e s c l e ro s e : a l g e m e n e i n l e i d i n g

MS: een auto-immuunziekte Hoewel nog niet duidelijk is hoe multiple sclerose precies ontstaat, is inmiddels wel bekend dat multiple sclerose beschouwd moet worden als een auto-immuunziekte, een ziekte waarbij het afweersysteem van het lichaam ontregeld is en behalve virussen en bacteriën ook lichaamseigen weefsel aanvalt. Bij MS vormt de myeline in de hersenen en het ruggenmerg (het centrale zenuwstelsel) het doelwit van het ontregelde afweersysteem. Myeline vormt een isolerende schede rondom zenuwvezels en voorkomt dat er ‘elektrische stroom weglekt’ uit de zenuwvezels, zodat de zenuwcellen met elkaar en met andere cellen kunnen ‘communiceren’. Beschadigingen in de myelinelaag leiden daarom tot het niet of minder goed functioneren van een zenuwcel. Afhankelijk van de plaats van de beschadiging en van het type zenuwcel dat beschadigd wordt kunnen zich verschillende verschijnselen voordoen. De klachten (bijvoorbeeld slecht zien, spierzwakte, vermoeidheid) kunnen daarom sterk verschillen tussen de ene en de andere persoon met MS.

Het afweersysteem: cellen en hormoonachtige stoffen De witte bloedcellen zijn de belangrijkste cellen van het immuunsysteem, het afweersysteem van het lichaam. Er bestaan verschillende soorten witte bloedcellen die elk een eigen functie hebben binnen het afweersysteem. Voorbeelden van dergelijke functies zijn: het aanvallen en doden van cellen waarbinnen zich een virus bevindt, het maken van speciale eiwitten (antilichamen) die zich aan vreemde stoffen of bacteriën kunnen binden en het onschadelijk maken van vreemde stoffen waaraan antilichamen gebonden zijn door deze ‘op te eten’. De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van hormoonachtige stoffen, die cytokinen worden genoemd. Als cellen actief worden, bijvoorbeeld door contact met een lichaamsvreemde stof, kunnen ze verschillende cytokinen maken en uitscheiden. Deze cytokinen kunnen elk weer verschillende typen cellen van het immuunsysteem activeren of juist remmen. Door de verschillende typen cellen en de verschillende manieren waarop zij elkaar beïnvloeden vormt het immuunsysteem een uiterst complex systeem, waardoor het vaak moeilijk is om uit te zoeken wat er precies mis is in een ontregeld immuunsysteem.

MS en de bloed-hersenbarrière Aangezien het centrale zenuwstelsel een uiterst belangrijk onderdeel vormt van het lichaam, wordt het in normale gevallen beschermd tegen de immuuncellen in het bloed. Op alle punten van contact tussen het bloed en het centrale zenuwstelsel, bevindt zich de zogenaamde bloed-hersenbarrière. Deze barrière bestaat uit een aaneengesloten rij cellen 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 zenuwvezels zijn de verschillende (op de opname donker gekleurde) lagen van de myelineschede om de zenuwvezels te zien. (Illustratie: prof. dr. Cedric

Myelinevormende cellen in het centrale zenuwstelsel

Raine, Albert Einstein College

Het centrale zenuwstelsel is opgebouwd uit zenuwcellen en begeleidende cellen. De uitlopers van de zenuwcellen, de zenuwvezels, worden omgeven door de myelineschede welke gevormd wordt door een bepaald type hersencel: de oligodendrocyt. Myeline bestaat uit zogenaamde myeline-eiwitten die worden ingebouwd in de uit vetachtige stoffen bestaande celwand, de membraan, van de oligodendrocyt. Uitlopers van de oligodendrocyt met deze myeline wikkelen zich om de zenuwvezel en vormen zo de myelineschede. Een mooie afbeelding hiervan vindt u hiernaast. Hoewel de oligodendrocyten ook gedood kunnen worden bij de aanval op de myeline blijken er in de aangedane gebieden in het centrale zenuwstelsel soms nog cellen te zijn die in principe tot oligodendrocyten uit kunnen groeien. Daarnaast blijkt op MRI-scans dat er in aangedane gebieden soms gedeeltelijk myeline teruggevormd wordt. Er wordt derhalve veel onderzoek gedaan naar de reden dat myeline niet of slechts gedeeltelijk wordt teruggevormd in de aangedane gebieden.

of Medicine, New York, VS.)

Beschadigingen van zenuwvezels Naast verlies van myeline treedt er bij MS ook beschadiging op van de zenuwvezels zelf. Mogelijk spelen deze beschadigingen een belangrijke rol in ontstaan van blijvende schade en 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.

5

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 of schubs) worden afgewisseld met perioden van herstel waarin de klachten verminderen of verdwijnen. Vaak gaat deze relapsing-remitting MS op den duur over in secundair progressieve MS. In deze tweede fase is er sprake van geleidelijke achteruitgang en treedt er geen tussentijds herstel meer op. Bij 10-15% van de mensen met MS treedt er meteen vanaf het begin verslechtering op zonder tussentijds herstel. Er is dan sprake van primair progressieve MS.

Magnetic resonance imaging (MRI) en de MS-Hersenbank

Schematische weergave van het verloop van invaliditeit bij verschillende vormen van MS.

Onderzoek naar en diagnose van MS zijn lange tijd bemoeilijkt, omdat je niet bij levende mensen in de hersenen kunt kijken. Sinds 20 jaar beschikt men echter over de MRI-techniek, die gebruik maakt van magnetische velden en waarmee het wel mogelijk is om een beeld te maken van de hersenen van een levende persoon. Deze techniek is zeer belangrijk voor zowel de diagnose als het onderzoek van MS. In 2005 zijn de diagnostische MRI-criteria aangepast, zodat de diagnose MS in de toekomst sneller en met meer zekerheid gesteld kan worden met behulp van MRI. Bovendien wordt deze techniek voortdurend verder ontwikkeld om op deze wijze zo veel mogelijk gegevens over de ziekte MS te kunnen achterhalen. Meer informatie hierover vindt u in paragraaf 3.2 en hoofdstuk 10, 11 en 12. Sinds 1990 wordt veel MS-onderzoek mogelijk gemaakt door de MS-Hersenbank, die financieel wordt ondersteund door de Stichting MS Research. De MS-Hersenbank verzamelt hersenmateriaal van mensen met en zonder MS, die tijdens hun leven een speciaal donorcodicil hebben getekend. Dit zeer goed omschreven hersenmateriaal wordt beschikbaar gesteld aan MS-onderzoekers en maakt het hen mogelijk het ziekteproces en de aangedane gebieden te onderzoeken in hersenmateriaal van mensen. Als een verdere stimulans voor MS-onderzoek aan menselijk materiaal is in 2000 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

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 Neurowetenschappen. 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 subsidies voor 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 (de onder de microscoop zichtbare afwijkingen) van MS-laesies in de grijze stof (de gebieden van het centrale zenuwstel 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

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.

4. Neuro-immunologie Binnen deze lijn kijkt dr. Mario Vogt naar de betekenis van het eiwit ‘osteopontine’ bij het regelen van de ziekteprocessen die aan MS ten grondslag zouden kunnen liggen. Hij voert dit onderzoek onder leiding van dr. Lex Nagelkerken, aanvankelijk bij TNO in Leiden en nu bij het VU medisch centrum. 5. MS-MRI activiteiten Jaarlijks worden er in het kader van wetenschappelijk onderzoek naar MS ruim 400 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.

Het ziekenhuis van het VU medisch centrum.

7. Biomarkers en zenuwschade 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 te vinden die in het bloed of hersenvloeistof bepaald kunnen worden en iets zeggen over de aard van het ziekteproces bij een individuele MS-patiënt of over de prognose of over het effect van behandelingen. 8. Nieuwe MRI-technieken Met behulp van nieuwe MRI-technieken wordt getracht het ziekteproces in de hersenen van MS-patiënten preciezer en sneller in beeld te brengen. Dit leidt mogelijk tot een beter inzicht in de ontstaanswijze en verdere ontwikkeling van de ziekte. Hiervoor is software ontwikkeld in samenwerking met Harvard Medical School, USA. De werkzaamheid en betrouwbaarheid van deze software wordt momenteel getest met standaard 2D- en nieuwe 3D-MRI-technieken. 9. Samenwerking met het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (voorheen het Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek) Het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen 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 rol van stress- en geslachtshormonen in MS. Ook is zij betrokken bij erfelijkheidsonderzoek binnen het MS Centrum (zie onder 3). Door de aanleg van een DNA-bank van alle MS-patiënten in de MS-hersenbank en het opzetten van een infrastructuur om de aanwezige kleuringen van MS-laesies van alle MS-patiënten in de bank toegankelijk te maken, kan het verband tussen erfelijke factoren en verschillende typen MS-laesies worden bestudeerd. Bereikte resultaten: Algemeen Onafhankelijk onderzoek heeft aangetoond dat door niet betrokken MS-wetenschappers het MS Centrum en het MS-MRI Centrum gerekend worden tot de top vijf belangrijke 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 De hoofdlijn van onderzoek van dr. Lars Bø is de pathologie (de onder de microscoop zichtbare afwijkingen) van MS-laesies in de grijze stof. De grijze stof omvat de hersenschors en de andere gebieden binnen het centrale zenuwstelsel waar de zenuwcellen liggen. Dr. Bø heeft samen met onderzoekers in Noorwegen en in de Verenigde Staten gevonden dat afbraak van de myelinelaag veel voorkomt in de grijze stof bij chronische MS. De laesies zijn moeilijk te ontdekken met eerder gebruikte methoden, daarom zijn ze tot nu toe nog weinig bestudeerd. In huidige modellen voor het ontstaan van MS-laesies zijn schade aan de bloed-hersenbarrière, lekkage van serumeiwitten, activering van het tot het immuunsysteem behorende complementsysteem en het lokaal

8

binnendringen van T-cellen belangrijke elementen. Dr. Bø heeft aangetoond dat er in pure grijze stoflaesies geen complementactivering en lekkage van serumeiwitten optreedt. Ook dringen er geen T-cellen binnen. Tevens is het aangetoond dat er geen vaatwandveranderingen optreden en geen verhoging van eiwitten betrokken bij het migreren van witte bloedcellen van bloedvaten naar hersenweefsel (adhesie- of hechtingsmoleculen). Astrocyten zijn steuncellen die een gedeelte van de normale bloedvatbarrière van de hersenen vormen. In witte stoflaesies zijn astrocyten geactiveerd. In 2005 hebben we aangetoond dat er geen veranderingen zijn van astrocyten in grijze stoflaesies. Deze resultaten laten zien dat er in grijze stof myelineverlies kan zijn, zonder storing van de bloedvatbarrière van de hersenen. In het afgelopen jaar hebben we laten zien dat patiënten met uitgebreide grijze stoflaesies niet meer myelineverlies hebben in witte stof dan andere MSpatiënten. Dit betekent dat het verlies van myeline in de hersenschors waarschijnlijk onafhankelijk is van myelineverlies in de witte stof. Verder verricht Lars Bø onderzoek naar verschillen tussen pathologische vormen van multiple sclerose. In een eerdere studie werd gerapporteerd dat er verschillen bestaan in het pathologische beeld tussen patiënten met acute vormen van MS. Als dit ook geldt voor chronische MS-patiënten, zou dat belangrijk zijn voor de behandeling van MS, die misschien individueel aangepast zou moeten worden. Dr. Bø en medewerkers hebben eerder laten zien dat sommige van de gerapporteerde pathologieverschillen niet terug te vinden zijn in chronisch MS. In het afgelopen jaar heeft Lars Bö laten zien dat er in chronisch MS geen verschil is tussen patiënten in de mate van dood van oligodendrocyten. Deze resultaten houden in dat er misschien wel verschillen in de pathologie binnen de groep van acute MS-patiënten kunnen zijn, maar dat in chronische MS de mate van myelineverlies hetzelfde is. 2. Onderzoek aan de bloed-hersenbarrière, Elga de Vries De onderzoekslijn van dr. Elga de Vries richt zich op het bestuderen van afwijkingen aan de bloedvaten en de ophoping van ontstekingscellen in de hersenen tijdens MS. De bloedvaten van de hersenen zijn aan de binnenkant bekleed met hersen-endotheel wat ervoor zorgt dat er geen cellen van het immuunsysteem zomaar in de hersenen komen. Dit komt door de aanwezigheid van zogenaamde ‘tight junctions’: eiwitcomplexen tussen de endotheelcellen die als een hekwerk fungeren. Echter tijdens MS dringen er wel witte bloedcellen door de bloed-hersenbarrière de hersenen binnen. Om te bestuderen wat er gebeurt tijdens de passage van bepaalde witte bloedcellen (monocyten) hebben we een cellijn gemaakt van hersen-endotheelcellen die groen fluorescerende tight junction-eiwitten heeft. ‘Life Cell Imaging’ studies tonen aan dat monocyten een gat maken in de tight junction waar de monocyt vervolgens doorheen kruipt. Tijdens dit proces spelen een aantal ontstekingsfactoren een rol zoals reactieve zuurstofdeeltjes (zuurstofradicalen), maar ook enzymen die eiwitten afbreken (matrix metalloproteases). Toekomstig onderzoek met deze cellen zal uitwijzen hoe het migratieproces precies de tight junctions beïnvloedt. Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat hechting en passage van monocyten aan de cellen van de bloed-hersenbarrière worden beïnvloed door zuurstofradicalen. Onderzoek van het afgelopen jaar heeft aangetoond dat zuurstofradicalen een signaal afgeven in het hersen-endotheel wat ertoe leidt dat de tight junctions beschadigd worden en zich gaan openen. Dit proces kunnen we remmen door anti-oxidanten (stoffen die met reactieve zuurstofdeeltjes reageren en deze zo onschadelijk maken) en door het blokkeren van het doorgeven van signalen binnen de cel. Langdurige blootstelling van weefsel of cellen aan zuurstofradicalen leidt tot schade. Als beschermingsmechanisme hebben cellen zogenaamde anti-oxidant-enzymen. In de hersenen van dieren in het diermodel voor MS, experimentele allergische encefalomyelitis (EAE), hebben we aangetoond dat tijdens de ziekte genen, die voor deze enzymen coderen, verhoogd actief zijn. In de toekomst zullen we in meer detail de rol van deze enzymen in het ontstaan van MS gaan bestuderen. Om het in de hersenen doordringen van witte bloedcellen zichtbaar te kunnen maken in een levende rat, is er samen met drs. Raoul Oude Engberink en dr. Erwin Blezer (Universiteit Utrecht) een onderzoekslijn gestart om deze cellen te volgen met MRI. Afgelopen jaar hebben we kunnen aantonen dat monocyten geladen met een contraststof bestaande uit zeer kleine ijzerdeeltjes, specifiek naar de ontstekinghaard in de hersenen gaan in een diermodel voor beroerte. Eerstvolgende studies zullen de migratie van met ijzerdeeltjes geladen monocyten in het EAE-model in beeld brengen met MRI. 3. Onderzoek naar erfelijke factoren, Tineke Hooper-van Veen Dr. Tineke Hooper-van Veen ontwikkelt een database, waarin onderzoeksgegevens van MS-patiënten kunnen worden opgeborgen en nader onderzocht kunnen worden. In de MS-database moeten gegevens van honderden MS-patiënten opgeslagen gaan worden ten behoeve van het MS-onderzoek in het VUmc. Een Belgisch softwarebedrijf heeft de MS-database geprogrammeerd, en deze is door dr. Tineke Hooper-van Veen en enkele onderzoekers aan uitgebreide testen onderworpen. Hierbij kwamen vele technische problemen naar boven. De software veroorzaakte problemen op de server en een aantal ronden van tests door MS-onderzoekers en aanpassingen door de programmeur

9

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.

hebben niet tot een acceptabel product geleid. We bekijken op dit moment de mogelijkheden om de database met andere software te ontwikkelen. Het ontwerp en vele eigenschappen van de bestaande database kunnen hierbij worden hergebruikt. Daarnaast heeft dr. Hooper-van Veen van een aantal genen de relatie met MS onderzocht. Bij patiënten met MS worden de klachten veroorzaakt door ontstekingen in de hersenen en het ruggenmerg. Het verloop van de ziekte is niet te voorspellen, maar erfelijke factoren zijn daarvoor van belang. In haar onderzoek heeft Tineke Hooper-van Veen zich gericht op erfelijke factoren die een rol spelen bij ontstekingsprocessen. Op basis van de verzamelde genetische informatie kon zij 489 MS-patienten verdelen in drie groepen die verschilden in ernst van de ziekte. Deze aanpak kan een belangrijke manier zijn om in verder onderzoek toe te passen. Het uiteindelijke doel is het ziekteverloop beter te kunnen voorspellen, zodat ook de behandeling daarop afgestemd kan worden. Hiervoor is het nodig dat meer genen die een rol spelen in MS in het onderzoek worden betrokken. Om nieuwe genen te kiezen, worden gepubliceerde studies van genactiviteit in hersenen van MS-patiënten vergeleken in een overzichtsartikel. Hiervoor heeft dr. Hooper-van Veen verschillende technieken om gerelateerde genen gezamenlijk te bekijken uitgewerkt. Genen waarvan de activiteit in meerdere studies in verband is gebracht met ziekteprocessen van MS zullen vervolgens in de genetische studies verder worden onderzocht. De kans om een verband tussen een gen en ziekte te vinden wordt vergroot door erfelijke varianten met een biologisch effect te kiezen. Om varianten te ontdekken die de mate van genactiviteit beïnvloeden wordt een techniek toegepast die ontwikkeld is door prof. dr. Cor Verweij. Daarnaast bestudeert dr. Hooper-van Veen samen met dr. Lars Bo en dr. Inge Huitinga de relatie van genetische informatie met pathologische kenmerken van MS. In een eerste studie van 57 patiënten was geen verband tussen erfelijke eigenschappen en de mate van binnengedrongen ontstekingscellen of de mate van verlies van zenuwvezels in MS-laesies. De studie wordt momenteel uitgebreid tot 120 patiënten.

MS-ontstekingen (zie pijlen) zichtbaar als lichte vlekken op een MRI-scan van de hersenen.

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 uitscheiden die het ontstaan van ontstekingen bevorderen, zoals bijvoorbeeld het cytokine interleukine 12 (IL-12). Dit in tegenstelling tot het ontstekingsremmende cytokine interleukine 10 (IL-10), dat door controlerende afweercellen juist in verlaagde hoeveelheden tijdens een opflakkering wordt geproduceerd. Recent zijn de eiwitten die een mogelijke rol spelen bij het ontstekingsproces in hersenlaesies in kaart gebracht. Hierbij kwam een nieuw eiwit aan het licht, osteopontine genaamd. Onderzoek wees uit dat het osteopontine-gehalte 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. Osteopontine wordt met name door botweefsel aangemaakt en speelt een belangrijke rol bij botafbraak. Omdat MS-patiënten gedurende de ziekte osteoporose ontwikkelen hebben we onderzocht of botweefsel zou kunnen bijdragen aan het verhoogde osteopontine-gehalte in bloed. Er bleek inderdaad een verband te zijn tussen botafbraak en osteopontine-gehalte. Andere bot-eiwitten met ontstekingsbevorderende activiteit bleken ook verhoogd te zijn bij MS-patiënten. Verder onderzoek zal uitwijzen wat precies de relatie is tussen botweefsel en ontstekingseiwitten bij MS-patiënten. Naast het gericht zoeken naar ontstekingsbevorderende eiwitten bij MS-patiënten, hebben wij ook een methode ontwikkeld die het mogelijk maakt om eiwitten met ontstekingsremmende eigenschappen in de hersenen te identificeren. Dit met als doel ontstekingsprocessen in het centrale zenuwstelsel van MS-patiënten specifiek te onderdrukken. Met behulp van deze methode hebben we een eiwit geïdentificeerd met ontstekingsremmende eigenschappen. Verder onderzoek zal moeten uitwijzen in hoeverre het eiwit in staat is om ontstekingen in het centrale zenuwstelsel ook daadwerkelijk te onderdrukken. 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. Door ons centrum werd ook aangetoond dat deze MRI-criteria van Barkhof specifiek zijn voor MS,

10

dat wil zeggen: patiënten met een andere aandoening voldoen zelden aan deze MRI-criteria (drs. Jessica 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. Ook wordt er gewerkt aan manieren om de ontwikkeling van handicaps in de loop van de tijd met behulp van MRI te voorspellen. 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 ruggenmergsafwijkingen 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 MS-patiënten 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. Ook zijn er met moderne, zogenaamde “kwantitatieve” MRI-technieken afwijkingen gevonden in gebieden die er op de standaard MRI-scans vaak normaal uit zien. De mate waarin deze “normaal-ogende” gebieden geschaad zijn, verschilt per MS-type (progressief of niet-progressief). 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. Ook in de grijze stof, het gedeelte van de hersenen waar de zenuwcellen zich bevinden, blijken zich MS-laesies te bevinden. Nieuwe MRI-technieken waarmee schade aan zenuwvezels en aan de grijze stof kan worden waargenomen (door het selectief meten van de grijze stof, door meting van het volume dat het hersenweefsel inneemt of door meting van een stof die alleen in intacte zenuwcellen aanwezig is) zijn steeds in ontwikkeling en hebben de afgelopen jaren tot veel nieuwe inzichten geleid. Binnen ons centrum wordt hard gewerkt aan het moderniseren van nieuwe methoden voor het analyseren van verkregen MRI-beelden. Het meten van bovengenoemd (afgenomen) hersenvolume (atrofie) is een essentieel onderdeel hiervan. Met nieuwe geautomatiseerde software wordt getracht te 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. Bas Jasperse, VUmc)). Tenslotte wordt er een groot aantal studies uitgevoerd op het grensvlak van verschillende vakgebieden (“translationele studies”). Hierbij wordt MRI gebruikt om processen in de hersenen van MS-patiënten zichtbaar te maken. In één van deze studies, ook weer een internationale samenwerking met MS-centra in Londen, San Francisco en Basel, wordt bijvoorbeeld erfelijke informatie gekoppeld aan MRI-gegevens en invaliditeit. Onze verwachting is dat deze multidisciplinaire insteek een scala aan informatie levert, die het ingewikkelde ziekteproces van MS inzichtelijker zal maken. Het MRI-onderzoek dat uitgevoerd wordt in 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 binnen het MS-MRI Centrum zijn elders in dit katern beschreven (paragrafen 10.2, 11.2, 11.3 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. 6. Clinimetrie, Jolijn Kragt Om patiënten te kunnen volgen in de tijd is het nodig een goed meetinstrument te hebben waarmee ziekteverloop gemeten kan worden. Ook bij medicijnenonderzoeken is het van belang zo goed mogelijk te kunnen meten of een medicijn effect heeft of niet. Op dit moment wordt hiervoor een serie testen gebruikt, die onder andere neurologisch onderzoek, vaardigheidstesten en vragenlijsten omvat. Het neurologisch onderzoek is tot nog toe de gouden standaard en het scoringssysteem dat hiermee samenhangt (Expanded Disability Status Scale) wordt wereldwijd gebruikt bij MS-patiënten.

Verlies van myeline in het ruggenmerg van een MS-patiënt. Zenuwvezels (grijs) en myeline (wit) zijn aangekleurd in een doorsnede van het ruggenmerg van een overleden MS-patiënt. Merk op dat vooral in het midden van het ruggenmerg de aanwezige zenuwvezels de myeline verloren hebben. Resultaten van het MS-MRI centrum van het MS Centrum VUmc maken duidelijk dat afwijkingen in het ruggenmerg bij andere neurologische aandoeningen niet of nauwelijks voorkomen. (Illustratie: dr. Guus Wolswijk,

Dit scoringssysteem meet onder andere het loopvermogen van de patiënt. Een aantal jaren geleden is er een nieuw meetinstrument ontwikkeld dat opgebouwd is uit drie vaardigheidstesten die de hand-, 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.

11

Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek, Amsterdam.)

In het MS-centrum wordt uitgebreid onderzoek gedaan naar de samenhang tussen de vier bovengenoemde meetinstrumenten op één tijdstip en naar de veranderingen in de verschillende metingen in de loop van de tijd. Zo worden klinische veranderingen op de korte termijn onderzocht m.b.v. vragenlijsten: patiënten die een prednisonkuur krijgen tijdens een schub (= opleving van neurologische MS-gerelateerde klachten) worden zowel voor als na de kuur getest. Voor veranderingen op de lange termijn worden zowel patiënten met schubs als patiënten met de meer progressieve vorm van MS onderzocht. Ook wordt de relatie tussen klinische meetinstrumenten en MRI bekeken. Ten slotte is er uitgebreid onderzoek gedaan bij partners van patiënten, waarbij hen gevraagd is een inschatting te geven van de invloed van MS op het dagelijks leven van de patiënt. Hierbij werd tevens aandacht besteed aan de invloed van cognitieve achteruitgang (achteruitgang van het denk- en leervermogen) enerzijds en de aanwezigheid van depressieve klachten anderzijds op het invullen van de vragenlijsten. Er is gebleken dat partners goed kunnen aangeven wat de invloed van MS op het dagelijks leven voor de patiënt is. Dit is zowel met behulp van traditionele analysemethoden als met een nieuwere techniek (de zogenaamde Rash-analyse) aangetoond. In het komende jaar zijn er plannen dit onderzoek uit te gaan breiden. Zo gaat er onderzocht worden of hulpverleners (bv MS-verpleegkundigen, neurologen) ook een juiste inschatting kunnen geven van de impact van MS op het dagelijks leven. Daarnaast gaat er meer onderzoek worden gedaan naar het invullen van vragenlijsten via Internet. Om deze toekomstplannen tot uitvoer te brengen is een hechte samenwerking met zowel MS-centra in Engeland als in België tot stand gekomen. 7. Biomarkers en zenuwschade, Charlotte Teunissen, Rob Veldman, Elly Vereyken MS gaat gepaard met schade aan zenuwcellen en ontstekingsprocessen in de aangedane hersengebieden. Het blijkt dat schade aan zenuwcellen, de prikkelgeleidende cellen van de hersenen, bepalend is voor de mate van neurologische achteruitgang. Voor het volgen van de schade aan zenuwcellen kan de MRI van nut zijn, maar het zou prettig zijn als bepalingen in bloed of hersenvloeistof als maat voor zenuwschade gebruikt konden worden. Dergelijke bepalingen kunnen de inzichten in het ontstaansproces van MS vergroten en aanknopingspunten voor nieuwe therapieën geven. Een van de onderzoeksonderwerpen is het ontwikkelen van tests in lichaamsvloeistoffen voor het voorspellen van het ziekteverloop. Hiervoor heeft dr. Charlotte Teunissen, in samenwerking met relevante stafleden, de NeuroUnit Biomarkers voor Inflammatie en Neurodegeneratie (NUBIN) opgericht. Het doel van het NUBIN is om biologische 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 zij begonnen met het opzetten van Europese netwerken om optimaal samen te werken binnen het biomarkeronderzoek. Daarnaast heeft zij verschillende merkerstoffen onderzocht in bloed en hersenvloeistof van patiënten met MS (homocysteine, cholesterol, N-acetylaspartaat). Ze heeft ook nieuwe bepalingen opgezet (neurofilamenten, macrofaagmarkers) en die zullen in het komende jaar gebruikt worden om de lichaamsvloeistoffen te analyseren. Tevens onderzoekt Charlotte met behulp van celkweeksystemen het mechanisme achter de schade aan de zenuwvezels. Wanneer het mechanisme achter deze schade bekend is, zal er gerichter naar merkerstoffen voor vroege schade gezocht kunnen worden. 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. Ze heeft hiermee een model ontwikkeld waarin naast afbraak ook herstel van myeline bestudeerd kan worden. Tevens heeft zij ervaring opgedaan met een nieuw celkweekmodel waarin zenuwvezels zeer goed bestudeerd kunnen worden. Dit model zet zij nu op in haar eigen werkplek. In 2005 is Charlotte Teunissen op een door haar verworven subsidie gaan werken. Haar plaats in de programmasubsidie wordt nu ingenomen door een aio, die door Charlotte begeleid wordt. 8. Verbeterde detectie van MS-afwijkingen m.b.v. nieuwe MRI-technieken, Bastiaan Moraal, Ronald van Schijndel, Hugo Vrenken en Petra Pouwels Behalve voor diagnostiek wordt MRI in toenemende mate gebruikt om op een objectieve manier het verloop van MS te volgen. Dit gebeurt bijvoorbeeld steeds meer in het kader van geneesmiddelenstudies. MS-patiënten krijgen in zo’n geval om de paar maanden een MRI-scan om de afwijkingen in hun hersenen in kaart te brengen. Op elk tijdspunt worden alle afwijkingen vastgelegd en de volumes van deze afwijkingen worden gemeten. Vervolgens worden deze volumes “van elkaar afgetrokken” om het verschil in afwijkingen tussen opeenvolgende scans te bepalen. Hiermee kan dan vervolgens het effect van een nieuw medicijn worden bepaald. Dit proces is erg arbeidsintensief en de resultaten zijn niet optimaal. Er zou groot voordeel behaald kunnen worden met MRI-technieken die in staat zijn op

12

directere wijze de verschillen tussen twee scans te meten. Het VUmc heeft in samenwerking met Harvard Medical School (USA) software ontwikkeld (GDC) die dit mogelijk maakt. De MRI-scans van 46 patiënten uit verschillende landen werden met deze software geanalyseerd. Ten opzichte van de standaard werkwijze werden nieuwe MS-afwijkingen beter opgespoord en er werd daarbij een duidelijke tijdwinst geboekt. Ook het gebruik van moderne 3D-MRI-technieken maakt het mogelijk om de hersenen in een korter tijdsbestek en in dunnere plakjes af te beelden dan de nu standaard gehanteerde 2D-technieken. Dit werd onderzocht bij zestien MS-patiënten en negen gezonde (controle) personen. De MS-afwijkingen in het brein konden met de nieuwe 3D-technieken preciezer in beeld worden gebracht. Vooral afwijkingen in de grijze stof (hersenschors) werden met deze 3D-technieken beter afgebeeld. Een volgende stap in dit project is nu het combineren van de bovenbeschreven methoden (dus een combinatie van de voordelen bij het maken en bij het analyseren van de MRI-beelden). De verwachting is dat de boven beschreven ontwikkelde software de nieuwe MS-afwijkingen beter kan opsporen als men werkt met de MRI-beelden gemaakt met de nieuwe 3D-technieken. Dit wordt momenteel verder onderzocht. Het ontwikkelen van software die de beeldinformatie verkregen met verschillende 3D-MRI-technieken combineert kan tenslotte ook tot groot voordeel leiden. Dit wordt momenteel in een ander project, weer in samenwerking met Harvard Medical School, onderzocht. 9. Samenwerking met het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen, Inge Huitinga: Hormonen en MS Hormonen spelen een belangrijke rol in MS. Stress beïnvloedt het verloop van MS. Tijdens stress wordt het stress-hormoon cortisol gemaakt. Cortisol onderdrukt ontstekingen en wordt in synthetische vorm als prednisolon gegeven om aanvallen van MS te onderdrukken. Eerder onderzoek heeft laten zien dat de aansturing van het stress-systeem gebeurt in de hypothalamus, een klein gebiedje onderin de hersenen. Dit gebied is geactiveerd in MS-patiënten, waarschijnlijk door de stress van MS-ontstekingen. Echter, in een deel van de MS-patiënten blijft deze activering achterwege. Weinig cortisol zou kunnen leiden tot ernstigere MS-ontstekingen. Inderdaad, bij deze MS-patiënten verliep de ziekte veel ernstiger. Op dit moment wordt het verband tussen weinig cortisol en de mate van schade aan zenuwcellen en de ontstekingsactiviteit onderzocht. Tevens, om een mogelijke erfelijke aanleg voor weinig cortisol te onderzoeken wordt in nauwe samenwerking met dr. Tineke Hooper-van Veen binnen het MS-centrum onderzocht of een erfelijke aanleg om veel of weinig cortisol te maken verantwoordelijk is voor de slechte activering van het stress-systeem in sommige MS-patiënten met een ernstig ziekteverloop. Naast stress-hormonen worden ook effecten van geslachtshormonen op MS onderzocht omdat vrouwen gevoeliger zijn om MS te krijgen, zwangerschap beschermt tegen MS-aanvallen en klinische studies laten zien dat oestrogenen en testosteron beschermend kunnen werken op MS. Echter, het is onbekend op welke cellen in MS-ontstekingen geslachthormonen invloed hebben. Omdat binnen het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen veel kennis is op het gebied van effecten van geslachtshormonen op de hersenen, kan nu in MS-ontstekingen gekeken worden op welke cellen deze hormonen invloed kunnen uitoefenen. Eerste resultaten laten zien dat oestrogenen cellen in MSontstekingen die littekenweefsel maken, aanzetten tot de productie van stoffen die zenuwcellen helpen te overleven. Hierdoor zorgen oestrogenen ervoor dat schade aan zenuwcellen beperkt blijft. In de toekomst zullen effecten van andere geslachtshormonen op MS-ontstekingen worden onderzocht. Onderzoekers: Dr. Lars Bø, afdeling Pathologie, VUmc Dr. Elga de Vries, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc Dr. Tineke Hooper-Van Veen, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc Dr. Mario Vogt, afdeling Immunologische en Infectieziekten, TNO Preventie en Gezondheid (tot 1 jun. 2005), afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc (vanaf 1 jun. 2005) Drs. Jolijn Kragt, afdeling Neurologie, VUmc Dr. Charlotte Teunissen, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc (tot 1 apr. 2005) Drs. Rob Veldman, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc (1 apr. - 1 okt. 2005) Drs. Elly Vereyken, afdeling Moleculaire Celbiologie en Immunologie, VUmc (vanaf 1 dec. 2005) Ir. Ronald van Schijndel, afdeling Radiologie VUmc (2,5 dag per week) Drs. Peter Poppe, afdeling Radiologie, VUmc (tot 1 jan. 2005; 1 dag per week) Drs. Bastiaan Moraal, afdeling Radiologie, VUmc (vanaf 1 jan. 2005; 3 dagen per week) Dr. Inge Huitinga, Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (2,5 dag per week)

13

De voorbereiding voor het maken van een MRI-scan.

Instituten: VU medisch centrum, Amsterdam TNO Preventie en Gezondheid, Leiden Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen, 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: € 3.167.500,- voor 4 jaar 3.3

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.

ErasMS, Rotterdams MS-centrum voor patiëntenzorg en onderzoek (02-490 MS)

Doel van het centrum: De eerste periode van 4 jaar zit er bijna op. In juli 2002 ging het Rotterdamse centrum ErasMS van start. Een polikliniek met twee MS-verpleegkundigen en enkele artsen zijn aan de slag gegaan om de zorg voor patiënten te verbeteren. Belangrijk hierbij is de ondersteuning van een revalidatieteam. Speciale aandacht gaat uit naar families waarin meerdere mensen MS hebben, naar zwangerschap bij MS en naar (agressieve) varianten van MS. Op het gebied van onderzoek is er een team samengesteld van wetenschappers en artsen die zich ten taak hebben gesteld de snelle biotechnologische ontwikkelingen en mogelijkheden te vertalen naar de wereld van de patiënt. In toenemende mate fungeert ErasMS als kennis- en expertisecentrum voor MS, zowel op regionaal als op (inter)nationaal niveau. In Nederland werd veel informatie verleend aan MS-patiëntenverenigingen en aan de media. In de zomer werd meegewerkt aan een televisieprogramma over eigen keuzes in de zorg voor MS. De programmasubsidie van de Stichting MS Research ondersteunt meerdere onderzoeksprojecten. Meer specifiek ondersteunt de programmasubsidie een zestal onderzoekers binnen het centrum. Vanaf 2005 wordt speciale aandacht voor kinderen met MS in Nederland gecoördineerd vanuit het ErasMS. Achtergrond van het centrum: De initiatiefnemers van het MS-centrum hebben Rotterdam uitgekozen vanwege de grote kennis die hier aanwezig is op gebied van het immuunsysteem, erfelijkheid en virussen. Het MS-onderzoek is grotendeels ingebed in de Rotterdamse onderzoeksscholen NIHES (epidemiologie, de leer van de verspreiding van ziekten) en Molecular Medicine (biomedisch translationeel onderzoek, onderzoek gericht op toepassing van in het laboratorium verkregen onderzoeksresultaten in de gezondheidszorg). In januari 2005 ging de eerste Nederlandse cursus MS voor biomedische onderzoekers van start (georganiseerd door Molecular Medicine samen met ErasMS, met bezoekers vanuit heel Europa) en in 2006 volgt een speciaal symposium voor onderzoekers die geïnteresseerd zijn in de relatie tussen ontsteking en afbraak van zenuwweefsel. Voorts wordt uiteraard deelgenomen aan klinische studies naar nieuwe geneesmiddelen die ziekteprocessen bij MS moeten afremmen. Resultaten: 1.Erfelijkheid Er is hard gewerkt aan een Nederlandse gegevensbank waarin informatie is opgeslagen van families waarin meerdere mensen MS hebben. Er blijken in Nederland families te zijn waar wel 7 mensen MS hebben! Aan leden uit deze families wordt gevraagd om toestemming tot opslag van hun bloed voor toekomstig genetisch onderzoek. Zowel mensen met MS worden hierom gevraagd, als ook hun gezonde familieleden. Momenteel hebben we de gegevens van zo´n 200 Nederlandse families. Daarnaast is er erfelijk materiaal opgeslagen van ongeveer 200 mensen met MS, die geen familielid kennen met deze ziekte. Al dit materiaal zal worden aangewend om te kijken welke genen gekoppeld zijn aan MS of aan bepaalde vormen van deze ziekte. Er wordt onder andere gekeken naar genen die een rol spelen bij de aanmaak van bepaalde groeifactoren, die de hersenen beschermen tegen schade door ontsteking. Een bijzonder deelproject betreft het onderzoek naar de erfelijke invloed op MS in een genetisch geïsoleerd gebied. Na uitgebreid genealogisch onderzoek werd een stamboom gemaakt van nu 27 mensen met MS die, zonder dat ze het wisten, familie van elkaar blijken te zijn (terugvoerend tot ongeveer 1680). Het erfelijk materiaal van deze mensen is van grote waarde voor onderzoek naar genen die een rol spelen in het ontstaan van MS. Het stamboomonderzoek is gesubsidieerd door een projectsubsidie van de Stichting MS Research (zie paragraaf 6.3.2 van het Wetenschapskatern 2003-2004 en paragraaf 6.3.1 van dit Wetenschapskatern).

14

De analisten, Els Halbmeijer-van de Plas en haar opvolgster Jane Berkel, die een belangrijke rol spelen bij het onderzoek naar families waarin meerdere mensen aan MS lijden zijn aangesteld met de programmasubsidie van de Stichting MS Research. Indien subsidie toelaat zal volgend jaar een complexe analyse starten met behulp van microarrays (“chips) waarbij het mogelijk is per patiënt in 1 test 500.000 genvarianten te analyseren. 2. Ziekteactiviteit (bijv. opflakkeringen of exacerbaties) Onderzoekers van het ErasMS toonden ook aan dat zowel bij mensen met MS als bij proefdiermodellen met name bacteriën de ziekteactiviteit beïnvloeden. Bij mensen met MS blijkt de bacterie Chlamydia Pneumoniae af en toe de kop op te steken. Dat konden de onderzoekers meten in het bloed. Dit opnieuw actief worden van bacteriën gebeurt zonder dat de patiënt het zelf merkt. En als dit gebeurt, blijkt de patiënt een grotere kans te hebben op een opflakkering van MS. Van de groep virussen met een verdachte rol bij MS, bleek tegen de verwachting in het EBV-(Pfeiffer)virus geen rol te spelen in het ontstaan van opflakkeringen bij patiënten. Toch werden in het onderzoek verdacht vaak hoge concentraties antistoffen tegen dit virus gevonden, iets dat ook elders in de wereld werd geobserveerd. Het is nog altijd goed mogelijk dat het EBV-virus een van de puzzelstukjes is, die kunnen leiden tot het ziektebeeld MS. Dr. Jon Laman en zijn medewerkers ontdekten welke component van bacteriën de ontstekingsreactie op gang brengt, die in proefdieren een vorm van MS teweegbrengt. Deze zogenaamde peptidoglycanen maken deel uit van de celwand van bepaalde bacteriën en worden teruggevonden in “eetcellen” (macrofagen) in de hersenen van overleden MS-patiënten die verkregen werden van de Nederlandse Hersenbank. Dit onderzoek spitst zich nu toe op welke moleculen in het lichaam en in de hersenen een essentiële rol spelen bij deze processen. Inzicht hierin kan belangrijke informatie opleveren voor toekomstige therapieontwikkeling. Bij dit onderzoek spelen de op de programmasubsidie werkzame dr. Leonie Boven en Marjan van Meurs een belangrijke rol. Daarnaast is dit onderzoek gefinancierd door een eenjarige subsidie van de Stichting MS Research (zie paragraaf 6.2.4 van dit Wetenschapskatern). Leonie Boven heeft een nieuwe functie van macrofagen in de hersenen van MS-patiënten ontdekt. Nadat deze witte bloedcellen myeline uit beschadigde gebieden hebben opgenomen, blijken ze allerlei stoffen aan te gaan maken die leiden tot remmen van ontsteking en wellicht zelfs tot reparatie. Ook zijn er nu aanwijzingen dat deze cellen de auto-immuunrespons kunnen beïnvloeden. Dit zou een belangrijk natuurlijk afremmingsmechanisme kunnen betekenen van een uit de hand gelopen ontstekingsproces, zoals we dat zien bij MS. 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 6.2.1. 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 Er is nu ook aangetoond dat er ook moleculen uit zenuwvezels zelf vanuit de hersenen in de lymfeklieren terechtkomen. De aanwezigheid van deze hersenspecifieke producten in de lymfeklieren betekent dat er, buiten de hersenen om, wellicht een continue beïnvloeding van het auto-immuunontstekingsproces is. Opvallend is dat cellen in de lymfeklieren waarin stukjes zenuwvezel verwerkt worden, heel sterk ontsteking bevorderen, terwijl cellen met alleen stukjes myeline ontsteking lijken af te remmen. Bij dit onderzoek spelen de op de programmasubsidie werkzame dr. Leonie Boven en Marjan van Meurs een belangrijke rol. Daarnaast wordt dit onderzoek gefinancierd door twee projectsubsidies van de Stichting MS Research (zie paragrafen 7.2.5 en 10.3 van dit Wetenschapskatern). 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 (opvolgster van dr. Hessel Smits) en analist Anwar Jagessar (opvolger van Boudewijn Ouwerling) die zich hiermee bezig houden. 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.

15

Het Erasmus MC in Rotterdam.

4. Klinische varianten van MS Drs. Marcel Stoop is een jonge biomedisch onderzoeker die zijn carrièrepad begint op het gebied van een hypermoderne techniek die het mogelijk maakt in één keer het scala aan eiwitten op te sporen dat in een bepaalde vloeistof zit (proteomics). Doel van dit onderzoek is het opsporen van eiwitten die kunnen worden gebruikt voor de diagnose of voor voorspelling van het verloop van de ziekte (biomarkers) en die ook meer informatie geven over de biologische processen die een rol spelen bij MS. Het afgelopen jaar analyseerde hij monsters hersenvocht van patiënten met MS, en vergeleek dit met controlepersonen met andere neurologische aandoeningen. Ook vergeleek hij zijn bevindingen met controlepersonen die een vorm van ontsteking hadden in het centrale zenuwstelsel (maar geen MS). Met behulp van een zeer complexe statistiek die zelf werd ontwikkeld in Rotterdam, werd vastgesteld dat MS-patiënten verschillen in hun eiwitprofiel, vergeleken met controlepersonen. Opvallend was dat hij deze afwijkende profielen ook al vond in mensen die pas een eerste verschijnsel hadden gehad van mogelijke MS (bijvoorbeeld oogzenuwontsteking). Spannend wordt het nu om te identificeren welke eiwitten nu precies in het hersenvocht van mensen met MS voorkomen. Drs. Marcel Stoop is werkzaam op de programmasubsidie aan het ErasMS. 5. Nieuwe onderzoekslijnen: zenuwvezelverlies in de ogen en MS in kinderen In de kliniek zijn er vorig jaar ook nieuwe onderzoekslijnen opgestart. De eerste betreft de samenwerking met het Rotterdamse Oogziekenhuis waarbij met behulp van een nieuw apparaat direct op het netvlies de zenuwvezellaag gemeten kan worden (laserpolarimetrie). Deze techniek is volstrekt niet belastend voor patiënten en kan snel worden uitgevoerd. We zullen de hypothese testen dat de dikte van de zenuwvezellaag bij mensen met MS verband houdt met de mate van zenuwvezelverlies in hersenen en ruggenmerg, in andere woorden, met de mate van invaliditeit. Als dit het geval is, zal het een veelbelovende simpele manier zijn om in de toekomst het verloop van MS te volgen en om effecten van therapie te meten. Voorts werd in samenwerking met de kinderneurologen in Erasmus MS-Sophia een studie opgezet naar kinderen die de laatste jaren de kliniek bezochten met een vorm van MS of ADEM (acute demyeliniserende encefalomyelitis). ADEM is een ziekte die vooral bij jonge patiënten voorkomt. De ziekte heeft andere symptomen en een ander ziektemechanisme dan MS en blijft meestal beperkt tot een aanval. ADEM kan echter overeenkomsten vertonen met een eerste aanval van MS. Bij kinderen lijkt er nog vaker dan bij mensen een verband te zijn met bepaalde infecties. Het doel van deze lijn is de betreffende infecties te karakteriseren en ook te zien of er bepaalde erfelijke factoren de kans op MS en/of ADEM bij kinderen vergroten. Deze onderzoekslijn zal eerst worden gestroomlijnd tot een landelijk onderzoek. Tegelijkertijd lopen besprekingen om dit in te passen in een veel groter Europees onderzoek (gecoördineerd vanuit Parijs). Onderzoekers: Els Halbmeijer-van de Plas, analist, afdeling epidemiologie en biostatistiek (tot 1 jul. 2004) Jane Berkel , analist, afdeling epidemiologie en biostatistiek (vanaf 1 jul. 2004) Dr. Leonie Boven, senior onderzoeker, afdeling immunologie Marjan van Meurs, analist, afdeling immunologie (2,5 dag per week) Dr. Hessel Smits, postdoc, afdeling immunobiologie (tot 1 apr. 2004) Dr. Sandra Amor, postdoc, afdeling immunobiologie (vanaf 1 apr. 2004; 2,5 dag per week) Boudewijn Ouwerling, analist, afdeling immunobiologie (tot 1 nov. 2003; 2,5 dag per week) Anwar Jagessar, analist, afdeling immunobiologie (1 jan. 2004 tot 1 okt. 2005; 3,5 tot 4 dagen per week) Drs. Marcel Stoop, aio, afdeling neurologie (vanaf 15 sep. 2004) Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Startdatum van het centrum: juli 2002 Subsidie: € 1.088.000,- voor 4 jaar

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 MS-onderzoeksprojecten 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)

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 1878 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 MS-Hersenbank 1184 obducties verricht. Daarvan is materiaal van 150 mensen met MS en 1034 controles ter beschikking gesteld aan 92 MS-onderzoeksprojecten. Het donorprogramma van de Nederlandse Hersenbank kent momenteel 333 donoren met MS en 1054 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 en technieken waarmee aangetoond wordt welke stoffen en hoeveel in het weefsel aanwezig zijn (neurochemische en immunocytochemische procedures). Bereikte resultaten: 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 MS-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 VU medisch centrum) 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 Nederlandse Hersenbank, heeft zowel binnen Nederland als internationaal een goede bijdrage geleverd aan nieuwe ontwikkelingen en zal ongetwijfeld meer inzicht geven in het ziekteproces. De Nederlandse Hersenbank heeft weefsel gegeven aan 92 (inter)nationale MS-projecten en er zijn 215 artikelen gepubliceerd op basis van dit materiaal. De MS-Hersenbank zet haar pogingen voort om goed gedocumenteerd weefsel voor onderzoek beschikbaar te maken, in de hoop nieuwe, effectievere therapieën te vinden voor MS.

17

Hersenen verkregen door obductie verricht door de Nederlandse Hersenbank.

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) Marleen Rademaker, secretaresse Eva Fritschy, secretaresse De drie analisten besteden samen 1,5 dag per week aan de MS-Hersenbank. De twee secretaresses besteden samen 1,5 dag per week aan de MS-Hersenbank. Begeleiders: Dr. Rivka Ravid, Hoofd Nederlandse Hersenbank Prof. dr. Dick Swaab, Directeur Nederlandse Hersenbank (tot 1 juli 2005) Instituut: Nederlandse Hersenbank, Amsterdam Startdatum: januari 1990. De subsidie is per 1 januari 2006 uitgebreid en met 4 jaar verlengd Subsidie: € 558.150,- voor 5 jaar voor de periode van 1 jan. 2001 tot 1 jan. 2006 In de periode van 1 jan. 2006 tot 1 jan. 2010 zal de subsidie € 568.644,- voor 4 jaar bedragen. 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. Het afnemen van hersenvloeistof door middel van een zogenaamde ruggenprik of lumbaalpunctie. (bron: Universitair Medisch Centrum Utrecht)

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. Bereikte resultaten: Sinds september 2000 is men in het VU medisch centrum van start gegaan met het verzamelen van liquor van patiënten (MS en controles). Op 1 januari 2006 heeft de bank reeds de beschikking over liquor van meer dan 161 MS- en 117 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-cellen, 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 (myelineoligodendrocyt-glycoproteïne)).

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. Na deze periode zal de liquorbank worden voortgezet als onderdeel van de Nederlandse Hersenbank voor Multiple Sclerose. 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 II-onderzoek gevonden aanwijzingen voor een gunstig effect van het geneesmiddel te bevestigen. Indien ook het fase III-onderzoek gunstig is verlopen, kan registratie van het geneesmiddel worden aangevraagd. Vanwege de zorgvuldigheid die vereist is bij onderzoek naar een mogelijke nieuwe behandeling of geneesmiddel, neemt dit onderzoek meer dan 10 jaar in beslag. Na de registratie van een geneesmiddel kan eventueel nog een fase IVonderzoek plaatsvinden. Dit onderzoek heeft ten doel om te bepalen of het geneesmiddel ook een gunstig effect heeft op andere groepen patiënten (met bijvoorbeeld andere vormen of stadia van MS of zelfs met andere ziektes) dan waarvoor het in eerste instantie geregistreerd is. In paragraaf 5.2 wordt een onderzoek beschreven naar de mogelijkheid om een bestaande behandeling voor chronische blaasproblemen te gebruiken voor mensen met MS. In paragraaf 5.3 een recent gestart onderzoek naar de effectiviteit van multidisciplinaire behandeling van vermoeidheid bij mensen met MS beschreven. 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.

19

Achtergrond van het onderzoek: Problemen met plassen komen veelvuldig voor bij MS-patiënten en hebben een enorme invloed op de kwaliteit van leven. De meest voorkomende klachten zijn het overmatig optreden van aandrang om te plassen en het veelvuldig moeten plassen (urgency/frequency) en het niet kunnen ophouden van de plas ten gevolge van een overmatige aandrang (urge incontinentie). Een groot deel van de patiënten is niet geholpen met niet-operatieve therapie, zoals fysiotherapie en/of medicatie. Voor deze groep is ingrijpende, onomkeerbare chirurgie soms de enige optie. Hierbij kan onder andere gedacht worden aan het aanleggen van een kunstmatige uitgang, een stoma. Beïnvloeding van zenuwen middels sacrale zenuwstimulatie is een minimaal ingrijpende, chirurgische procedure, welke volledig omkeerbaar is. In het verleden is reeds door diverse onderzoekers aangetoond dat sacrale zenuwstimulatie een effectieve en veilige therapie is bij patiënten met urge incontinentie of urgency/frequency-klachten en bij patiënten die hun blaas niet volledig kunnen legen (urineretentie). Hierdoor heeft het een plaats verworven in de behandeling van plasproblemen, die ligt tussen de niet-operatieve en de ingrijpende chirurgische mogelijkheden. Gezien de plasproblemen waarmee MS-patiënten te maken krijgen en de weinig ingrijpende aard van de ingreep is sacrale zenuwstimulatie een therapie die bij uitstek geschikt zou zijn voor MS-patiënten. Tot op heden zijn er echter maar twee kleine studies verricht die de effectiviteit van sacrale zenuwstimulatie bij MS-patiënten hebben bestudeerd. Chartier-Kastler en Bosch toonden bij vijf 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.

Bereikte resultaten: De studie richt zich op patiënten met plasproblemen, die niet of onvoldoende met medicatie verholpen kunnen worden. Om het mogelijke effect van de stimulering vooraf te checken, wordt in eerste instantie een teststimulatie uitgevoerd. Bij deze teststimulatie worden de zenuwen bij het heiligbeen gestimuleerd met behulp van een apparaatje, dat zich dan nog buiten het lichaam bevindt. Indien deze teststimulatie gunstige resultaten oplevert, wordt dit apparaatje bij de permanente therapie in het lichaam ingebouwd (geïmplanteerd) en het effect tijdens het dagelijkse leven onderzocht. Tijdens de studie is het moeizaam gebleken voldoende patiënten te selecteren die aan alle critera van de studie voldeden. Met name door de wisselende aard van de plasklachten en het voortschrijdende stadium van de MS kwamen (op het eerste gezicht geschikte) patiënten, niet in aanmerking voor deelname. Daarnaast waren er minder patiënten dan verwacht, die na de teststimulatie in aanmerking kwamen voor implantatie van de definitieve stimulator. Echter die patiënten die na een positieve teststimulatie de permanente stimulator geïmplanteerd kregen hebben daar in het dagelijks leven veel baat bij. Klachten van aandrang en incontinentie verminderen en kwaliteit van leven neemt toe. Wetenschappelijk analyse van deze resultaten volgt. 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 5.3

Onderzoek naar de effectiviteit van multidisciplinaire behandeling van vermoeidheid bij patiënten met multiple sclerose (04-553 MS)

Doel van het onderzoek: Het doel van deze studie is het vaststellen van de effectiviteit van multidisciplinaire behandeling van chronische vermoeidheid bij mensen met MS in vergelijking met consultatie door een MSverpleegkundige.

20

Achtergrond van het onderzoek: Vermoeidheid is een veelvoorkomende klacht bij mensen met MS. Tussen de 76 en 92% van de patiënten heeft last van vermoeidheid, terwijl het door 55 tot 75% van de patiënten wordt ervaren als één van de klachten, die tot de meeste beperkingen leidt. De oorzaak van deze vermoeidheid wordt niet goed begrepen. Hoewel verondersteld wordt dat vermoeidheid voornamelijk wordt veroorzaakt door de ziekte MS, kan het ook beïnvloed worden door bijkomende factoren, zoals lichamelijke (bijvoorbeeld verminderde conditie), psychische (bijvoorbeeld stress, depressie) en persoonlijke factoren (bijvoorbeeld carrière, familie). Vooralsnog is er geen relatie vastgesteld tussen vermoeidheid en de mate van handicaps of de ernst van afwijkingen op de MRI. Een eenvoudige behandeling van MS-gerelateerde vermoeidheid bestaat niet. De behandelingen met medicijnen zoals amantadine zijn niet bevredigend. Onderzoek geeft aan dat slechts een klein percentage van de patiënten reageert op behandeling van vermoeidheid met medicijnen. Behandelingen zonder medicijnen, zoals lichaamsbeweging en strategieën om zo goed mogelijk met de beschikbare energie om te gaan lijken effectief, maar moeten nog worden onderzocht in goed opgezette en gecontroleerde studies. Effecten van psychotherapeutische behandelingen op specifieke vermoeidheid bij MS zijn niet onderzocht. Het effect van cognitieve gedragstherapie (waarbij het veranderen van gedachten, gevoelens en gedrag centraal staat) laat positieve resultaten zien bij behandeling van het chronisch vermoeidheidssyndroom (ME). De vele factoren die kunnen bijdragen aan vermoeidheid in ogenschouw nemend lijkt het voor de hand te liggen om patiënten multidisciplinair (door behandelaars met verschillende specialismen) en op maat te behandelen. Tot nu toe is er geen onderzoek uitgevoerd naar de effecten van een multidisciplinair behandelprogramma voor vermoeidheid bij MS. In de studie zal het effect van de multidisciplinaire behandeling worden vergeleken met een controlebehandeling, consultatie door een MS-verpleegkundige. In het kader van dit onderzoek worden bij een patiënt eerst de factoren vastgelegd die van invloed zijn op zijn/haar vermoeidheid. De multidisciplinaire behandeling bestaat uit therapie, die gegeven wordt door behandelaars uit één of meer disciplines, afhankelijk van de gevonden factoren. De controlebehandeling bestaat uit consultatie door een MS-verpleegkundige volgens de internationale richtlijnen zoals weergegeven in de ‘Nursing Intervention Classification’ (NIC). De richtlijnen beschrijven onder andere adviezen ten aanzien van energiebehoud, tijdsplanning, lichaamsoefeningen, voeding en slaap. Mensen met MS die willen deelnemen aan de studie kunnen contact opnemen met Marc Rietberg, telefoonnummer 020-4440462. Bereikte resultaten: Het onderzoek is in september 2005 gestart. De eerste 2 maanden zijn gebruikt voor het voorbereiden van het onderzoek. De voor het patiëntenonderzoek te gebruiken tests zijn vastgesteld. Er is bepaald hoe patiënten gezocht moeten worden voor deelname en hoe ze naar de behandelaars verwezen moeten worden. Er is toestemming verkregen van de Medisch Ethische Commissie, die beoordeeld of medische studies met mensen ethisch verantwoord zijn. De uitvoering van het onderzoek is inmiddels in gang gezet en er zijn 5 mensen met MS opgenomen in het onderzoek. Momenteel wordt een onderzoek uitgevoerd naar de betrouwbaarheid en geschiktheid van de te gebruiken methoden (zoals vragenlijsten) om vermoeidheid te meten. Onder andere wordt onderzocht of de meetmethoden dezelfde uitkomsten geven als ze worden toegepast door verschillende beoordelaars. Daarnaast wordt onderzocht in hoeverre de meetmethoden inderdaad vermoeidheid meten en hoe ze voor wat betreft hun meeteigenschappen van elkaar verschillen. Onderzoeker: Drs. Marc Rietberg, fysiotherapeut/bewegingswetenschapper en onafhankelijke dataverzamelaar (1 dag per week) Overige leden van de projectgroep: Dr. Gert Kwakkel, senior onderzoeker afdeling revalidatiegeneeskunde, projectcoördinator Drs. Isaline Eyssen, ergotherapeut/onderzoeker Dr. Brechtje Jelles, neuroloog/onderzoeker Supportgroep: Kim Bakker-Latour, verpleegkundige Dr. Emma Collete, medisch psycholoog Evan Egmond-van Zanten, verpleegkundig hoofd polikliniek Drs. Vincent de Groot, revalidatiearts Ruud Hoogakker, medisch maatschappelijk werker Drs. Hans Kaufman, diensthoofd medisch maatschappelijk werk Rob van Klaveren, diensthoofd fysiotherapie Prof. dr. Guus Lankhorst, revalidatiearts Prof. dr. Chris Polman, neuroloog

21

Het team van het vermoeidheidsonderzoek. Van links naar rechts: de neurologe Brechtje Jelles, de projectcoördinator Gert Kwakkel, de ergotherapeute Isaline Eyssen en de fysiotherapeut Marc Rietberg.

Instituut: Vrije Universiteit medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 5 sept. 2005 - 5 sept. 2009 Subsidie: € 42.075,- voor 4 jaar

6.

O n d e r z o e k n a a r o m g e v i n g s - e n e r f e l i j k e f a c t o re n

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 het Wetenschapskatern 2004-2005 wordt onderzoek beschreven naar de invloed van dergelijke infecties op de hersencellen. In tegenstelling tot wat verwacht werd, bleek infectie met het virus HHV-6 geen stimulerend effect te hebben op ontstekingen. De infectie lijkt juist bij te dragen aan het natuurlijke mechanisme in de hersenen om ontstekingen zoveel mogelijk te dempen. In paragraaf 6.2.4 wordt onderzoek beschreven naar een stof afkomstig van bacteriën, die mogelijk MS-ontstekingen kan bevorderen. Meer onderzoek naar een mogelijke rol van bacteriën en virussen bij MS wordt beschreven in paragraaf 3.3 van dit Wetenschapskatern. Zwangerschap heeft een duidelijke invloed op MS. Vooral tijdens de laatste drie maanden van de zwangerschap is de kans op opflakkeringen van MS verlaagd. Daarentegen is in de periode na de zwangerschap de kans op opflakkeringen hoger. In het in paragraaf 6.2.1 beschreven project wordt onderzocht welke veranderingen tijdens de zwangerschap verantwoordelijk zijn voor de invloed op MS. In dit project zijn eerste aanwijzingen verkregen, dat vooral de productie van eiwitten van het afweersysteem sterk beïnvloed wordt door zwangerschap. In paragraaf 6.2.2 wordt een onderzoek beschreven naar een mogelijke invloed van vitamine D op MS. Op dit moment zijn er aanwijzingen dat een gebrek aan vitamine D een rol zou kunnen spelen bij MS. Een bewijs hiervoor dient echter nog geleverd te worden. In het in paragraaf 6.2.2 beschreven onderzoek werden bij MS-patiënten gemiddeld geen lagere hoeveelheden van werkzame stoffen van vitamine D gevonden dan bij gezonde controlepersonen. Wel lijkt vitamine D een licht beschermend effect te hebben voor vrouwen. Myeline – de beschermende laag om de zenuwvezels - is opgebouwd uit verschillende eiwitten en lipiden (vetachtige stoffen). Bij MS wordt deze myeline afgebroken. MS begint meestal tussen het 20e en 40e levensjaar. Bovendien wordt niet alle myeline afgebroken, maar beperkt de afbraak zich tot kleine gebieden. Het doel van het in het in paragraaf 6.2.3 beschreven project was 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. Het onderzoek heeft uitgewezen, dat de samenstelling van myeline verschilt tussen gebieden van het centrale zenuwstelsel. Daarnaast bleek de samenstelling van myeline te veranderen bij het ouder worden en bij het optreden van ontstekingen. Muizen van verschillende leeftijden bleken een verschillende gevoeligheid hebben voor de MS-achtige ziekte EAE.

22

In paragraaf 6.3 wordt onderzoek beschreven naar de betrokkenheid van erfelijke factoren (genen) bij MS. Een gen is een stukje erfelijk materiaal dat de informatie bevat voor het maken van een eiwit. In het in paragraaf 6.3.1 beschreven onderzoek wordt gespeurd naar een gen voor multiple sclerose in een grote groep verwante personen. Bij eerder onderzoek binnen deze groep – waaronder 48 mensen met MS – is het gelukt de plaats in het erfelijk materiaal te vinden waar zich vermoedelijk een nieuw MS-gen bevindt. Het nieuwe onderzoek moet uitwijzen om welk gen het gaat. Het doel van het onderzoek in paragraaf 6.3.2 is om na te gaan of erfelijke factoren, die de ziekte “Vanishing white matter” kunnen veroorzaken, een rol spelen bij het ontwikkelen van MS of bij temperatuurgevoeligheid van mensen met MS. Vanishing white matter (VWM) is een hersenziekte, waarbij de witte stof van de hersenen langzaam maar zeker verdwijnt. 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). 6.2

Onderzoek naar mogelijke omgevings- en lichaamseigen factoren

6.2.1 Het verband tussen neurologische verschijnselen en het afweersysteem tijdens de zwangerschap van MS-patiënten (00-408 MS) Doel van het onderzoek: Opsporing van de biologische factoren die het verloop van MS tijdens de zwangerschap beïnvloeden. Achtergrond van het onderzoek: Zwangerschap heeft een opmerkelijk gunstig effect op het verloop van MS. Met name tijdens de laatste drie maanden van de zwangerschap is er een forse afname van het aantal opflakkeringen van de ziekte. Deze afname is groter dan bereikt wordt met de gebruikelijke medicatie voor MS. De eerste drie maanden na de bevalling is er een toename van de opflakkeringen. Een mogelijke verklaring voor dit feit ligt in de veranderingen in het immuunsysteeem tijdens en na de zwangerschap. Ter voorkoming van afstoting van de foetus dient er een anti-ontstekingsklimaat te heersen. We gaan ervan uit dat deze verandering in omstandigheden ook te maken heeft met het tijdelijk gunstige effect van de zwangerschap. Het lijkt erop dat er tijdens de zwangerschap een verandering optreedt van de normaal aanwezige balans binnen het immuunsysteem tussen twee elkaar tegenwerkende groepen van cellen, te weten de ontstekingsbevorderende cellen en de ontstekingsremmende cellen. Het onderzoek zal zich met name richten op de veranderingen in deze balans. Hiernaast zal in de toekomst onderzocht worden of ook andere mechanismen van belang kunnen zijn. Kennis van de mogelijke mechanismen als verklaring voor het opvallend veranderde verloop tijdens de zwangerschap zal leiden tot meer kennis over het ontstaan en verloop van MS. Wellicht leidt het zelfs tot nieuwe behandelingsmogelijkheden. Meer dan 30 vrouwen worden gevolgd tijdens en na de zwangerschap. Tevens wordt er momenteel en controlegroep van gezonde zwangere vrouwen tijdens en na de zwangerschap gevolgd. Bereikte resultaten: Cellen kunnen hun eigenschappen en functies aanpassen door veranderingen in de activiteit van hun erfelijk materiaal (hun genen). Razendsnelle technische ontwikkelingen hebben het inmiddels mogelijk gemaakt om met 1 buisje bloed de activiteit van 30.000 genen tegelijk te bekijken. Dit geschiedt met behulp van een zogenaamde RNA-microarray. Wij zijn met name geïnteresseerd wat een bepaalde groep van bloedcellen aan activiteit vertoont: de monocyten. Daarvoor zuiveren we eerst deze groep cellen uit het bloed met een speciaal daarvoor ontworpen systeem, dat het mogelijk maakt met een magneet heel specifiek de gewenste cellen uit het bloed te trekken. In een eerste voorzichtige proef werd afgelopen jaar gevonden dat met name genen die verantwoordelijk zijn voor productie van eiwitten in het afweersysteem, sterk beïnvloed worden door de zwangerschap. Hier zitten een aantal genen bij die verondersteld worden een rol te spelen bij het ziekteproces in MS (bijvoorbeeld chemokines: eiwitten die het immuunsysteem beïnvloeden). Komend jaar zullen deze bevindingen worden gecontroleerd in een grotere groep patiënten. Onderzoeker: Drs. Rinze Neuteboom, agiko Begeleiders: Dr. Rogier Hintzen, neuroloog / immunoloog Dr. Jon Laman, immunoloog Dr. Christianne de Groot, gynaecoloog

23

Verwerking van materiaal in het laboratorium.

Instituut: Erasmus MC, Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2002 – 1 jan. 2010 In deze periode zal Rinze Neuteboom 20 maanden besteden aan het onderzoek. De overige tijd zal worden gebruikt voor het volgen van de opleiding tot neuroloog. Subsidie: € 192.727,- voor 4 jaar 6.2.2 Onderzoek naar de rol van vitamine D in MS (02-492 MS) Doel van het onderzoek: In dit project werd onderzoek gedaan naar een mogelijke invloed van vitamine D op MS. Hierbij werden de volgende drie methoden gebruikt: • Meten van het gehalte van werkzame stoffen van vitamine D bij MS-patiënten en gezonde controlepersonen en deze met elkaar vergelijken. • Bekijken of er een seizoensvariatie (dus verschil tussen zomer en winter) bestaat in het gehalte van werkzame stoffen van vitamine D. • Onderzoeken of er een relatie bestaat tussen multiple sclerose en erfelijke eigenschappen die iets te maken hebben met vitamine D.

Reageerbuis voor analyse van materiaal.

Achtergrond van het onderzoek: In Europa en in de Verenigde Staten krijgt 1 op de 1000 mensen multiple sclerose. In landen rond de evenaar daarentegen komt MS veel minder voor. Er bestaat dus een duidelijke geografische spreiding in het voorkomen van MS, waarbij MS minder vaak wordt gezien in landen waar de zon veel schijnt. Wellicht wordt deze spreiding veroorzaakt door een verschillend gehalte aan werkzame stoffen van vitamine D in het bloed. Vitamine D wordt namelijk in de huid onder invloed van zonlicht omgezet in de werkzame variant. Verder is gebleken dat vitamine D niet alleen een belangrijke functie vervult bij de botstofwisseling maar ook binnen het afweersysteem. Aangezien MS een ontstekingsachtige ziekte is waarbij het afweersysteem niet op de juiste manier werkt, zou het heel goed zo kunnen zijn dat vitamine D hier iets mee te maken heeft. In het verleden zijn in laboratoria al een aantal proeven (o.a. bij dieren) gedaan waarbij gekeken is naar de rol van vitamine D bij MS. Daarentegen was nog weinig patiëntenonderzoek verricht. Daarom was het nu van belang bij een grote groep MS-patiënten het gehalte van werkzame stoffen van vitamine D in het lichaam te meten. Bereikte resultaten: Zowel in zomer als in winter is er bij 100 MS-patiënten en 100 gezonde controlepersonen bloed afgenomen. In het laboratorium is daarna een groot aantal bloedbepalingen uitgevoerd. Na analyses bleek er geen verschil te zijn in concentraties van werkzame stoffen van vitamine D tussen patiënten en gezonde controlepersonen. Daarentegen waren er wel duidelijke verschillen te zien tussen zomer en winter. Vervolgens is nog wat uitgebreider gekeken naar de invloed van verschillende factoren zoals geslacht, leeftijd, het gebruik van multivitamines en de blootstelling aan zonlicht. Uiteindelijk kon geconcludeerd worden dat vitamine D een licht beschermend effect leek te hebben voor vrouwen. De relatie tussen MS en erfelijke factoren die iets te maken hebben met vitamine D wordt op dit moment nog onderzocht. 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 Prof. dr. Paul Lips, endocrinoloog Prof. dr. Christien Dijkstra, neurobioloog Dr. Barbara van Amerongen Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jul. 2003 – 1 jul. 2005 Subsidie: € 43.110,- voor 2 jaar

24

6 . 2 . 3 Ve r s c h i l l e n i n d e s a m e n s t e l l i n g v a n m y e l i n e i n h e t c e n t r a l e 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 geprobeerd om met de onlangs ontwikkelde techniek ‘proteomics’ 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 verandert met leeftijd. In parallel wordt het vermogen van de geïsoleerde myeline om een MS-achtige ziekte op te wekken onderzocht in muizen. Bereikte resultaten: 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. Gedurende het ouder worden of als resultaat van bijvoorbeeld stress, infecties of ontsteking kunnen eiwitten veranderingen ondergaan. Deze veranderde eiwitten kunnen door het immuunsysteem ‘gezien’ worden als niet behorend tot het eigen lichaam, waardoor ze een auto-immuunreactie op kunnen wekken. Onze gegevens laten zien dat muizen van verschillende leeftijden een verschillende gevoeligheid hebben voor de MS-achtige ziekte EAE. Jonge muizen krijgen een relapsing-remitting vorm van EAE, terwijl oudere muizen een ernstiger ziekteverloop hebben en niet herstellen. Het gebruik van weefsel van zieke dieren om de ziekte op te wekken, leidt ook tot een ernstige vorm van de ziekte. Als weefsel van gezonde dieren wordt gebruikt, neemt het ziekteverwekkend vermogen van het weefsel toe met de leeftijd van het dier. Momenteel onderzoeken we welke factoren van het ouder worden verantwoordelijk zijn voor het ziekteverwekkend vermogen van het weefsel en voor de grotere ziektegevoeligheid van oudere dieren. Het vinden van deze factoren – zoals ‘veranderde’ myelinebestanddelen of zenuwvezeleiwitten – betrokken bij het voortschrijden van de ziekte, zal een belangrijke rol kunnen spelen bij het ontwikkelen van mogelijke behandelingen van de ziekte. Een uitgebreide beschrijving van de resultaten is hieronder weergegeven. 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.

25

Verwerken van materiaal in het laboratorium.

De weefsels van het centrale zenuwstelsel zijn bewerkt door de vetten te verwijderen en de eiwitten te scheiden. De scheiding, die voor kleine hoeveelheden werkte, moet op grotere schaal uitgevoerd worden 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 Eiwitscheiding met behulp van een kolom.

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 6.2.4 De invloed van een stof afkomstig van bacteriën op de ontstekingsactiviteit van MS (04-540 MS) Doel van het onderzoek: Het onderzoek is erop gericht vast te stellen of een belangrijke component van de celwand genaamd peptidoglycaan, die aanwezig is in alle typen bacteriën, een bijdrage levert aan de ontstekingsactiviteit van MS, met andere woorden of deze component een co-factor is in de ziekte. Achtergrond van het onderzoek: Hoewel het redelijk is te veronderstellen dat MS zou kunnen ontstaan na een voorafgaande infectie, is dit ondanks uitgebreid onderzoek tot op heden nog niet hard aangetoond. Uit meerdere studies, waaronder Nederlandse (zie paragraaf 6.1.1 van het Wetenschapskatern 2001-2002), lijkt daarentegen wel een overtuigend verband te bestaan tussen het optreden van infecties en de ziekteactiviteit van MS (optreden van exacerbaties en de ernst daarvan), hoewel definitief uitsluitsel moeilijk te verkrijgen is. Een interessante bevinding is dat verschillende typen infecties kunnen bijdragen en het daarom niet om een enkele ziekteverwekker lijkt te gaan. Peptidoglycaan in de celwand van bacteriën is een component die sterke ontsteking kan veroorzaken. In ons voorgaande onderzoek hebben wij aangetoond dat in MSbrein lichaamseigen cellen van het immuunsysteem deze bacteriecomponent bevatten. Dat suggereert een rol in de ontsteking van het brein, maar bewijst dat nog geenszins. Daarom werd in dit pilotproject die rol nader onderzocht door een combinatie van verschillende technieken.

26

Bereikte resultaten: Bij muizen ontstaat een MS-achtige ziekte, EAE genaamd, als een myeline-eiwit samen met ontstekingsbevorderende stoffen geïnjecteerd wordt. In het pilotproject werd aangetoond dat peptidoglycaan van de ziekteverwekkende bacterie Staphylococcus aureus een voldoende ontstekingsstimulans is om samen met een myeline-eiwit deze MS-achtige ziekte te kunnen veroorzaken. Staphylococcus aureus is een bacterie die onder andere steenpuisten kan veroorzaken. Een bepaalde groep van eiwitten van het immuunsysteem – de zogenaamde Toll like receptoren (TLR’s) – speelt een belangrijke rol bij het herkennen van stoffen afkomstig van virussen en bacteriën. Omdat het eiwit TLR2 betrokken is bij de herkenning van stoffen afkomstig van bacteriën, onderzochten we of dit eiwit een rol speelt bij het bevorderen van ontstekingen door peptidoglycaan. Voor deze activiteit van peptidoglycaan bleek de aanwezigheid van TLR2 op cellen van het immuunsysteem niet een noodzakelijke voorwaarde te zijn: ook zonder dit eiwit treedt de ziekte namelijk op. Omdat de samenstelling van peptidoglycaan subtiel maar niet onbelangrijk verschilt tussen bacteriestammen, onderzochten we eveneens of een ongevaarlijke melkzuurbacterie, die wordt gebruikt in de zuivelindustrie en dus probleemloos door de mens geconsumeerd wordt, ook als ontstekingsstimulans optreedt in een EAE-model voor ziekte. Dit bleek inderdaad niet het geval te zijn. Tenslotte zijn er in dit pilotproject een aantal technieken opgezet die cruciaal zijn voor het welslagen van een eventueel vervolgproject, waarvoor inmiddels subsidie is aangevraagd bij de Stichting MS Research. Onderzoeker: Jane Voerman, analist Begeleider: Prof. dr. Jon Laman, immunoloog Instituut: Erasmus MC, Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2005 - 19 jan. 2006 Subsidie: € 43.110,- voor 1,2 jaar 6.2.5 Onderzoek naar omgevingsfactoren aan het ErasMS Meer onderzoek naar de rol van bacteriën en virussen bij MS wordt beschreven in het verslag van het Rotterdams MS Centrum ErasMS (zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern). 6.3

Onderzoek naar mogelijke erfelijke factoren

6.3.1 Opsporen van een gen voor multiple sclerose in een grote groep verwante personen (04-556 MS) Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoek is erfelijke oorzaken van MS op te sporen. Achtergrond van het onderzoek: MS is een complexe aandoening waarin zowel erfelijke als omgevingsfactoren in samenspel met elkaar een rol spelen. Hoewel de erfelijke achtergrond van de aandoening ten dele bekend is (het HLA-complex op chromosoom 6, dat een onderdeel is van het immuunsysteem), is er nog veel onduidelijk over welk deel van het erfelijk materiaal de gevoeligheid voor de ziekte mede bepaald. Het ontrafelen van de erfelijke achtergrond van de ziekte zal ons inzicht geven in de vraag wie gevoelig is voor de ziekte als ook hoe en waarom de ziekte ontstaat. Bereikte resultaten: Met de steun van de Stichting MS Research is het ons gelukt de plaats in het erfelijk materiaal te vinden waar zich vermoedelijk een nieuw MS-gen bevindt (zie paragraaf 6.3.2 van het Wetenschapskatern 2003-2004). Dit onderzoek is verricht in het erfelijk materiaal van 48 MSpatiënten uit een genetisch geïsoleerde Nederlandse bevolkingsgroep. In een genetisch geïsoleerde bevolkingsgroep heeft weinig ‘inmenging van buiten plaatsgevonden’, waardoor veel mensen binnen deze bevolkingsgroep afstammen van dezelfde voorouders. Het doel van het onderhavige onderzoek is na te gaan om wat voor fout in het erfelijk materiaal het gaat en hoe deze tot MS leidt. In eerder onderzoek hebben we uitgesloten, dat het in deze familie gaat om het HLA-complex, waarvan de betrokkenheid bij MS al eerder is aangetoond. 27% van de patiënten heeft in dit gebied een bepaalde combinatie van genen, die het DR2 haplotype wordt genoemd. In MS-patiënten afkomstig uit de

27

Een ‘DNA-gel’, een plak van een stevig gelatineachtig materiaal waarmee stukjes erfelijk materiaal (DNA) op grootte gescheiden kunnen worden. De scheiding vindt plaats door de gel in een geleidende vloeistof tussen twee elektriciteitspolen te plaatsen. Het negatief geladen DNA verplaatst zich naar de positieve pool.

algemene bevolking is dit in de buurt van de 56%. Het DR2 haplotype is op dit moment de enige erfelijke factor waarvan duidelijk aangetoond is, dat het bijdraagt aan het verhogen van de gevoeligheid voor MS. De percentages van 27 en 56% wijzen er echter op dat deze factor belangrijker is in de algemene bevolking, dan in de genetisch geïsoleerde bevolkingsgroep. Om na te gaan om welk gen het wel gaat, gaan we meer dan 160 nieuwe patiënten met MS en 440 controlepersonen onderzoeken. Voor het onderzoek zullen we gebruik maken van de faciliteiten voor erfelijkheidsonderzoek van het Erasmus MC. Onderzoeker: Dr. Yurii Aulchenko, postdoc Begeleiders: Prof. dr. Cornelia van Duijn, genetisch epidemioloog Dr. Rogier Hintzen, neuroloog-immunoloog Prof. dr. Ben Oostra, moleculair geneticus Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 aug. 2005 – 1 aug. 2008 Subsidie: € 227.721,- voor 3 jaar 6.3.2 Onderzoek naar een mogelijke rol van een verstoorde regulering van de eiwitproductie bij MS (05-558 MS) Doel van het onderzoek: Doel van het onderzoek is om na te gaan of erfelijke factoren, die de ziekte VWM kunnen veroorzaken, een rol spelen bij het ontwikkelen van MS of bij temperatuurgevoeligheid van mensen met MS.

Een verschil in erfelijk materiaal (DNA) zichtbaar gemaakt met behulp van een zogenaamde ‘sequentiegel’. Een sequentiegel bestaat uit 4 kolommen die elk corresponderen met een van de vier bouwstenen van DNA, waarvan de namen afgekort G, A, T en C luiden. De volgorde van een stukje erfelijk materiaal is te bepalen door van boven naar beneden te lezen in welke kolom (G, A, T of C) elk van de strepen staat. Ter hoogte van de sterretjes wordt een verschil gevonden in het erfelijk materiaal op het linker- en het rechterplaatje. Op de plaats waar zich in het linkermateriaal een G bevindt, bevindt zich in het rechtermateriaal een A.

Achtergrond van het onderzoek: “Vanishing white matter” (VWM) is een dodelijke hersenziekte, waarbij de witte stof van de hersenen langzaam maar zeker verdwijnt. Deze ziekte leidt tot langzaam progressieve neurologische verschijnselen. Daarnaast hebben patiënten vaak periodes van snelle achteruitgang, die worden uitgelokt door koorts, hard stoten van het hoofd, een val op het hoofd of hevige schrik. VWM wordt veroorzaakt door veranderingen (mutaties) in de genen die coderen voor het eiwitcomplex eIF2B. eIF2B staat voor “eukaryote translatie initiatie factor 2B”. Deze factor is onmisbaar bij het starten van de productie van nagenoeg elk eiwit in het lichaam en is essentieel bij de regulatie van de hoeveelheid eiwitten die op elk moment geproduceerd worden. Met name in situaties van lichamelijke stress, zoals koorts, is het belangrijk dat de eiwitproductie verminderd wordt. eIF2B bestaat uit vijf onderdelen, die ieder door een eigen gen gecodeerd worden. Veranderingen (mutaties) in ieder van de eIF2B-genen leiden tot VWM. Welk van de vijf genen ook mutaties bevat, dezelfde ziekte is het gevolg. Mutaties leiden tot vermindering van de activiteit van eIF2B en mogelijk tot een minder goede regulering van de eiwitproductie bij bepaalde vormen van stress, waaronder temperatuurverhoging. Waarschijnlijk hangt de gevoeligheid voor koorts bij patiënten met VWM hiermee samen. Temperatuurgevoeligheid is ook een bekend verschijnsel van MS. Een deel van de MS-patiënten heeft meer klachten bij hogere temperatuur. Heel vroeger werd dit verschijnsel in de vorm van “de hete bad-test” gebruikt bij het stellen van de diagnose MS. Ook na infecties kunnen de symptomen bij MS-patiënten verergeren. Vanwege deze overeenkomsten tussen VWM en MS willen wij nagaan of variaties van de eIF2B-genen in de bevolking soms bijdragen aan het risico om MS te ontwikkelen of dat zij mede de temperatuurgevoeligheid van MS-patiënten bepalen. Veranderingen in genen die leiden tot een ziekte worden “pathogene mutaties” genoemd. Dus pathogene mutaties in de eIF2B-genen leiden tot VWM. Daarnaast kunnen veranderingen in genen voorkomen die een mens verdraagt zonder direkt ziek te worden. Dergelijke veranderingen worden “polymorfismen” genoemd. Hoewel polymorfismen niet linea recta tot een ziekte leiden, kunnen zij wel bijdragen aan de gevoeligheid voor ziekten. Combinaties van polymorfismen in verschillende genen kunnen samen met omgevingsfactoren bepalen of iemand een ziekte krijgt of niet. Het zou dus zo kunnen zijn, dat sommige veranderingen in de genen voor eIF2B zo mild zijn, dat zij niet leiden tot VWM, maar wel bijdragen aan het risico voor MS of de temperatuurgevoeligheid, die een deel van de MS-patiënten heeft. Wij zullen de medewerking vragen van een groep van 100 MS-patiënten, die worden ingedeeld in een warmtegevoelige en een niet-warmtegevoelige groep. Wij zullen het voorkomen van bekende polymorfe variaties in de eIF2B-genen in deze beide groepen vergelijken. Daarmee zullen wij de hierboven genoemde vraag proberen te beantwoorden. Daarnaast zullen we bij een beperkt aantal

28

(tien) patiënten de volledige DNA volgorde van alle vijf eIF2B-genen bepalen om te zien of zij nog onbekende variaties hebben of “pathogene” mutaties. Tenslotte zullen we de enzymactiviteit van het eIF2B-complex bij 10 MS-patiënten meten. Dit laatste als een soort gouden standaard om te zien of de gevonden variaties leiden tot een verminderde activiteit van eIF2B en of de activiteit van het complex bij temperatuurgevoelige MS-patiënten lager ligt dan bij controles. Er is tot nu toe weinig onderzoek gedaan aan de betrokkenheid van de regulering van de eiwitsynthese bij MS. Bereikte resultaten: Wij hebben enquêtes gestuurd naar een grote groep MS-patiënten. Via deze enquêtes is vastgesteld dat ongeveer de helft van de MS-patiënten ‘temperatuurgevoelig’ is (d.w.z. warmte ervaart als een hinderlijke factor bij hun ziekte). We zijn begonnen met een inventarisatie van de polymorfe variatie in de eIF2B-genen in het DNA van 100 controlepersonen Daarnaast hebben we een grote database (www.ensembl.org) geraadpleegd. Tot nu toe heeft deze inventarisatie polymorfe variatie in twee genen opgeleverd die ook gevolgen heeft voor de structuur van het eIF2B-eiwitcomplex. De andere drie genen zullen worden gekarakteriseerd met behulp van een techniek waarmee de verandering van een enkele bouwsteen op een bepaalde plaats in het gen kan worden waargenomen. Onderzoekers: Rob van Andel, analist (3 dagen per week) Carola van Berkel, analist (3/4e dag per week) Koen de Groot, analist (1/2e dag per week) Begeleiders: Dr. ir. Jan Pronk, antropogeneticus Dr. Bernard Uitdehaag, neuroloog Prof. dr. Marjo van der Knaap, kinderneuroloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 nov. 2005 – 1 nov. 2006 Subsidie: € 43.110,- voor 1 jaar 6.3.3 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

De witte bloedcellen zijn de belangrijkste cellen van het immuunsysteem, het afweersysteem van het lichaam. Er bestaan verschillende soorten witte bloedcellen die elk een eigen functie hebben binnen het afweersysteem. Voorbeelden van dergelijke functies zijn: het aanvallen en doden van cellen waarbinnen zich een virus bevindt, het maken van speciale eiwitten (antilichamen) die zich aan vreemde stoffen of bacteriën kunnen binden en het onschadelijk maken van vreemde stoffen waaraan antilichamen gebonden zijn door deze ‘op te eten’. Samen zorgen de witte bloedcellen ervoor dat virussen en bacteriën onschadelijk gemaakt en opgeruimd worden. De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van speciale eiwitten, die cytokinen worden genoemd. Als cellen actief worden, bijvoorbeeld door contact met een lichaamsvreemde stof, kunnen ze verschillende cytokinen maken en uitscheiden. Deze cytokinen kunnen elk weer verschillende typen cellen van het immuunsysteem activeren of juist remmen.

29

Door de verschillende typen cellen en de verschillende manieren waarop zij elkaar beïnvloeden vormt het immuunsysteem een uiterst complex systeem, waardoor het vaak moeilijk is om uit te zoeken wat er precies mis is in een ontregeld immuunsysteem. Bij MS lijkt vooral een bepaald type witte bloedcellen, de lymfocyten, ontregeld te zijn. In tegenstelling tot andere bloedcellen, kunnen deze cellen op zeer specifieke wijze lichaamsvreemd (=antigeen; bijv. bacteriën/virussen) onderscheiden van lichaamseigen materiaal. Er bestaan ruwweg twee categorieën lymfocyten: T-cellen en B-cellen. Beide celtypen hebben een receptor (een eiwit op de cel, letterlijk: ontvanger) waarmee ze lichaamsvreemd (antigeen) materiaal herkennen. De manier waarop ze met het antigeen omgaan is echter verschillend. T-cellen gaan na antigeen-herkenning als complete cel in de aanval om het antigeen onschadelijk te maken, terwijl B-cellen grote hoeveelheden antigeen-bindende eiwitten gaan produceren en uitscheiden in het bloed. De antigeen-bindende eiwitten van B-cellen zijn de zogenaamde antilichamen (=antistoffen of immuunglobulinen). Door de binding van antilichamen wordt de lichaamsvreemde stof inactief gemaakt. Bovendien is deze binding een signaal voor een ander type witte bloedcel, de macrofaag of ‘grote eter’, dat deze lichaamsvreemde stof opgeruimd dient te worden. De macrofaag herkent deze gebonden antilichamen via speciale eiwitten op de cel. Onder normale omstandigheden zal het afweersysteem niet reageren tegen bestanddelen van het eigen lichaam, omdat het geleerd heeft dat het niet vreemd is. Echter, bij MS wordt de isolatielaag (de myeline) om de zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel niet meer door de B- en T-cellen als 'lichaamseigen' herkent. De B- en T-cellen gaan in de aanval tegen deze myeline waardoor deze afgebroken wordt.

Witte bloedcellen in beeld: elektronenmicroscopische opname van een macrofaag omringd door lymfocyten.

Zowel bij het verergeren als bij het onderdrukken van ziekte spelen de al eerder genoemde cytokinen een belangrijke rol. Cytokinen zijn de boodschappermoleculen van de cellen van het immuunsysteem. Zij kunnen grofweg in twee groepen worden ingedeeld: ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende cytokinen. Afhankelijk van de balans tussen de geproduceerde cytokinen, kunnen bepaalde T-cellen zich tot twee verschillende typen ontwikkelen, waarbij het ene type (Th1) ontstekingsbevorderend werkt en het andere type (Th2) zijn werk grotendeels doet zonder bevordering van ontstekingen. Tegelijkertijd wordt verondersteld dat een derde type T-cellen, de zogenaamde Tr of regulatorcellen, de activiteit van de ziekte kunnen onderdrukken. Bij het activeren van T-cellen en bij het bepalen in welke richting zij zich ontwikkelen, spelen zogenaamde antigeen-presenterende cellen een belangrijke rol. Zij nemen stoffen waarop het immuunsysteem moet reageren op en kunnen deze zodanig ‘aanbieden’ aan T-cellen, dat deze leren om op de antigenen te reageren. De manier waarop en omstandigheden waaronder antigeen-presentatie plaatsvindt, bepaalt hierbij in welke richting de T-cellen zich ontwikkelen.

(Illustratie: prof. dr. Willem van Ewijk, afdeling Moleculaire Celbiologie, Leids Universitair Medisch Centrum.)

Naast B- en T-cellen lijken ook macrofagen en microglia een belangrijke rol te spelen bij MS. Macrofagen (letterlijk: grote eters) zijn de cellen van het immuunsysteem die tot taak hebben om dode of beschadigde cellen of aan antilichaam gebonden antigenen te verwijderen door deze ‘op te eten’. Er zijn aanwijzingen dat macrofagen in MS bijdragen aan de afbraak van de beschermende myelinelaag. Daarnaast spelen macrofagen een belangrijke rol bij de productie van cytokinen en dus bij het regelen van de activiteit van het immuunsysteem. Microglia (letterlijk: kleine glia) zijn de belangrijkste cellen van het afweersysteem van de hersenen. Zij zijn als het ware de macrofagen van de hersenen en spelen waarschijnlijk een belangrijke rol in de vorming van aangedane gebieden (laesies) en de afbraak en het opruimen van weefsel van het centrale zenuwstelsel. Het immuunsysteem zoals dat boven beschreven is, verandert gedurende het leven als reactie op gebeurtenissen van buiten, zoals infecties. Een deel van het immuunsysteem verandert echter niet gedurende het leven. Dit deel wordt het aangeboren immuunsysteem genoemd. De zogenaamde Toll-like receptoren vormen een belangrijk onderdeel van het aangeboren immuunsysteem. Toll-like receptoren zijn eiwitten die bepaalde structuren herkennen die wel voorkomen bij bacteriën en virussen, maar niet bij mensen. Op deze manier kunnen deze receptoren infecties waarnemen en bij een infectie het immuunsysteem activeren. Recent zijn er aanwijzingen verkregen dat ook het aangeboren immuunsysteem een rol kan spelen bij MS. 7.2

Onderzoek naar immuuncellen

7.2.1 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

30

waarbinnen zich een virus bevindt, het maken van speciale eiwitten (antilichamen) die zich aan vreemde stoffen of bacteriën kunnen binden en het onschadelijk maken van vreemde stoffen waaraan antilichamen gebonden zijn door deze ‘op te eten’. Samen zorgen de witte bloedcellen ervoor dat virussen en bacteriën onschadelijk gemaakt en opgeruimd worden. Bij MS is het immuunsysteem echter ontregeld en vallen de witte bloedcellen niet alleen indringers van buiten aan, maar ook de isolatielaag (myeline) om de zenuwvezels. Bij MS lijkt vooral een bepaald type witte bloedcellen, de lymfocyten, ontregeld te zijn. In tegenstelling tot andere bloedcellen, kunnen deze cellen op zeer specifieke wijze lichaamsvreemd (=antigeen; bijv. bacteriën/virussen) onderscheiden van lichaamseigen materiaal. Er bestaan ruwweg twee categorieën lymfocyten: T-cellen en B-cellen. Beide celtypen hebben een receptor (een eiwit op de cel, letterlijk: ontvanger) waarmee ze lichaamsvreemd materiaal herkennen. Voor deze herkenning is het noodzakelijk dat de lichaamsvreemde stof (het antigeen) als het ware aan de T- of B-cel wordt aangeboden door een andere cel. Dit wordt antigeen-presentatie genoemd. Bepaalde soorten witte bloedcellen, dendritische cellen genaamd, zijn zeer goede antigeen-presenterende cellen. Terwijl Bcellen grote hoeveelheden antigeenbindende eiwitten gaan produceren na herkenning van een antigeen, gaan T-cellen als complete cel in de aanval om het antigeen onschadelijk te maken. Omdat bij MS de isolatielaag (de myeline) om de zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel niet meer door de T-cellen als ‘lichaamseigen’ wordt herkend, vallen de T-cellen de myeline aan waardoor deze afgebroken wordt. Ook de door B-cellen geproduceerde antigeenbindende eiwitten (antilichamen) kunnen bij MS bijdragen aan de afbraak van myeline. Als een eiwit optreedt als antigeen, presenteren de antigeen-presenterende cellen een deel van dit eiwit aan de B- en T-cellen die hierop reageren. Zo’n klein deel van een eiwit wordt een peptide genoemd. B- en T-cellen die myeline aanvallen herkennen en reageren dus op een peptide van een myeline-eiwit. In paragraaf 7.2.2 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. De eerste resultaten lijken erop te wijzen dat de gewijzigde peptiden T-cellen zo veranderen, dat ze bepaalde ziekteverwekkende factoren niet meer maken. Paragraaf 7.2.5 beschrijft onderzoek naar een mogelijke rol van antigeen-presenterende cellen in de lymfeklieren in de hals bij MS. In deze lymfeklieren worden antigeen-presenterende cellen gevonden, die myeline- of zenuwbestanddelen bevatten. Cellen die myelinebestanddelen bevatten en cellen die zenuwbestanddelen bevatten lijken het immuunsysteem op verschillende manieren te kunnen beïnvloeden. Momenteel wordt onderzocht of het verwijderen van de cervicale lymfeklieren een effect heeft op het ziekteverloop in een relapsing-remitting muismodel voor MS. In paragraaf 7.2.7 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 7.2.3 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 moleculen hebben, die een rol kunnen spelen bij de herkenning van mogelijke ontstekingsverwekkers uit het bloed en het op gang brengen van een immuunreactie. Verder is gevonden dat perivasculaire macrofagen het eiwit CD163 op hun oppervlak hebben en dat er meer CD163 op het oppervlak van deze cellen komt in en rond MS-laesies. CD163 is een eiwit dat een rol speelt bij het opruimen van afvalstoffen in het lichaam, die bijvoorbeeld ontstaan bij afbraak van cellen of myeline. 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 7.2.6 beschreven project wordt onderzocht of er bij MS iets mis is in

31

Een microscoop voor het bekijken van cellen of weefsel.

de communicatie tussen zenuwcellen en microglia, waardoor microglia ten onrechte geactiveerd worden en ontstekingen ontstaan. In paragraaf 7.2.8 wordt onderzoek beschreven naar de rol van het aangeboren immuunsysteem in de activering van microglia. 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 7.2.4 wordt een nieuwe MRI-techniek beschreven, die het mogelijk maakt om het binnendringen van macrofagen in de hersenen van levende wezens te volgen. 7.2.2 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 bepaalde suikergroepen (mannose-groepen). Doel van het onderzoek is om uit te zoeken waarom dit zo is.

Onderzoekers, waaronder drs. Junda Kel, presenteren hun onderzoeksresultaten door middel van posters tijdens de MS-onderzoeksdagen.

Achtergrond van het onderzoek: Het immuunsysteem speelt een rol in ziekte van MS-patiënten, voornamelijk door T-cellen die myeline herkennen. Dit proces kan in muizen worden nagebootst door immunisatie met myelinepeptide (een stukje myeline-eiwit). Deze immunisatie resulteert in een MS-achtige ziekte, genaamd Experimentele Auto-immuun Encefalomyelitis (EAE). Antigeen-presenterende cellen (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, waardoor een immuunreactie in gang wordt 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 een myeline-peptide blijkt de ontwikkeling van EAE na immunisatie te voorkomen. Bovendien worden de muizen vervolgens niet meer ziek door immunisatie met het ongewijzigde myeline-peptide; de muizen zijn ongevoelig geworden voor het opwekken van de ziekte. Inzicht in de oorzaak van deze tolerantie is noodzakelijk om te kunnen beoordelen of peptiden waaraan mannose is gekoppeld bruikbaar zijn als alternatieve therapie bij MS. Het huidige onderzoek bestudeert hoe gemannosyleerd peptide het ziekteproces precies remt. Daarnaast gaat de onderzoekster na of ook bestaande ziekteverschijnselen in muizen met gemannosyleerd peptide kunnen worden behandeld. Bereikte resultaten: Behandeling van muizen met gemannosyleerd peptide vlak voor het ontstaan van EAE kan het ontstaan van ziekte vertragen en verminderen. Ook in een zogenaamd transfer EAE-model, waar geactiveerde tegen myeline gerichte T-cellen aanwezig zijn ten tijde van de peptide behandeling, blijkt gemannosyleerd peptide het verloop van ziekte positief te beïnvloeden. Waarschijnlijk kunnen deze myeline-specifieke T-cellen bepaalde ziekteverwekkende factoren niet meer maken dankzij de behandeling met gemannosyleerd peptide. Dit biedt aanknopingspunten voor therapie in MS, omdat ook in patiënten een geactiveerd immuunsysteem aanwezig is, dat schade aanricht, op het moment dat behandeling wordt gestart. Na immunisatie met gemannosyleerd peptide ontstaan T-cellen, die geen ziekte meer kunnen opwekken. De T-cellen zijn wel in grote aantallen aanwezig in verschillende organen van de muis. Ook hier zijn er echter sterke aanwijzingen dat deze T-cellen niet meer goed functioneren, omdat ze bepaalde ziekteverwekkende factoren niet meer kunnen maken. Momenteel wordt nog bestudeerd of dit leidt tot een voortijdig afsterven van deze T-cellen. Verder wordt onderzocht hoe de communicatie tussen antigeen presenterende cellen en T-cellen wordt veranderd door immunisatie met gemannosyleerd peptide. Onderzoeker: Drs. Junda Kel, aio Begeleiders: Dr. Lex Nagelkerken, immunoloog Dr. Frits Koning, immunoloog Dr. Jan Wouter Drijfhout, peptide-chemicus

32

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 7.2.3 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 dan die in de rest van het lichaam: ze zijn minder doorlaatbaar voor bijvoorbeeld ziektekiemen en grote eiwitten. Om de bloedvaten in de hersenen liggen bovendien cellen, zgn. perivasculaire macrofagen, die mogelijk ook een bijdrage leveren aan het zo goed mogelijk beschermen van hersenweefsels tegen het binnendringen van ziektekiemen en andere ontstekingsverwekkers vanuit de bloedbaan. Deze perivasculaire macrofagen zijn in staat om deeltjes in zich op te nemen en te verteren. Er zijn literatuurstudies die erop duiden dat deze perivasculaire macrofagen belangrijk zijn bij het op gang brengen van ontstekingen in de hersenen, dus mogelijk ook bij het ontstaan van MS-laesies. We willen onderzoeken of ze immuunreacties op gang kunnen brengen door contact te maken met andere witte bloedcellen, of ze ziektekiemen kunnen herkennen, opeten en doden, en of ze in hersenen van MS-patiënten veranderen in vorm en aantal. Om deze potentiële ziekteverwekkers te kunnen herkennen heeft de macrofaag receptoren op zijn celoppervlak nodig. Deze receptoren hebben als doel om specifieke gedeelten (ligand) van een cel, virus of bacterie te herkennen en als gevolg daarvan een immuunreactie op gang te brengen. Tot deze macrofaag-receptoren behoort de groep van de opruimreceptoren. Deze spelen een rol bij het opruimen van afvalstoffen in het lichaam, die bijvoorbeeld ontstaan bij afbraak van cellen of myeline. Wij zijn met name geïnteresseerd in de opruimreceptor die CD163 genoemd wordt en de rol die deze receptor speelt bij ontstekingen in de hersenen zoals bij multiple sclerose en hersenvliesontsteking (meningitis). Bereikte resultaten: In de afgelopen jaren hebben we bewezen dat perivasculaire macrofagen moleculen hebben, die een rol kunnen spelen bij de herkenning van mogelijke ontstekingsverwekkers uit het bloed en het op gang brengen van een immuunreactie. Verder hebben we laten zien dat deze perivasculaire macrofagen CD163 op hun oppervlak hebben en dat er meer CD163 op het opppervlak van deze cellen komt in en rond MS-laesies. CD163 zit echter niet alleen op hersenmacrofagen maar ook op de voorlopercellen hiervan, de monocyten, welke in het bloed circuleren. We onderzochten of ook in het bloed een verhoogde hoeveelheid CD163 gevonden kon worden net als in de hersenen. Het bleek echter dat er bij MS-patiënten minder CD163 op de monocyten zit dan bij gezonde mensen en meer CD163 gewoon los (dus niet celgebonden) in het bloed. Wat de functie is van dit niet-celgebonden CD163 is nog niet bekend, maar wel is bekend dat CD163 van de cel afgeknipt is door een knipenzym. De activiteit van dit knipenzym blijkt verhoogd te zijn in het bloed van MS-patiënten. We weten dat de hoeveelheid CD163 op monocyten onder invloed staat van bijnierschorshormonen (glucocorticoïden). MS-patiënten worden tijdens een aanval vaak behandeld met deze ontstekingsremmers. De hoeveelheid CD163 ging omhoog tijdens een ontstekingsremmende kuur met glucocorticoïden. Of dit gevolgen heeft voor het effect van de kuur wordt komend jaar onderzocht. Onderzoekers: Drs. Babs Fabriek, aio Rianka Vloet, analist (vanaf 1 juli 2004) Begeleider: Prof. dr. Christine Dijkstra, neuro-immunoloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 nov. 2002 – 1 nov. 2006 Subsidie: € 249.252,- voor 4 jaar

33

De medische faculteit van het VU medisch centrum te Amsterdam.

7.2.4 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 belangrijke gebeurtenis tijdens de vorming van laesies in MS-patiënten is het binnendringen van ontstekingscellen (macrofagen en T-cellen) in het centrale zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg). In dit onderzoek ontwikkelen we technieken om dit proces op celniveau te volgen met de beeldvormingstechniek MRI. In de kliniek wordt MRI voornamelijk gebruikt om afwijkingen in de hersenen te detecteren op het weefselniveau. Ontstekingscellen zijn echter onmogelijk waar te nemen met standaard MRItechnieken. Dankzij de recente ontwikkeling van miniscule ijzerhoudende deeltjes is het nu ook mogelijk om cellen met MRI te onderscheiden. Cellen die de ijzerdeeltjes bevatten veroorzaken een verstoring in het magneetveld en worden zichtbaar op de MRI-scan als donkere vlekjes. Dit onderzoek richt zich enerzijds op het opnameproces van ijzerdeeltjes (labeling) door macrofagen en T-cellen om dit proces zo effectief mogelijk te laten verlopen voor een optimale detectie met MRI. Anderzijds worden deze ijzerhoudende cellen in diermodellen voor MS toegepast om de rol van macrofagen en T-cellen in de vorming van MS laesies te bestuderen.

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 5 dagen 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,

Bereikte resultaten: In samenwerking met dr. Elga de Vries (VU medisch centrum, Amsterdam) hebben we in de beginfase van dit onderzoek een labelingsstrategie ontwikkeld waarbij voorlopers van macrofagen efficient de ijzerdeeltjes opnemen zonder daarbij een effect te hebben op de biologische functie van deze cel. Vervolgens zijn de macrofagen rechtsstreeks in de hersenen van een rat ingespoten en is gebleken dat de cellen over een langere periode zichtbaar blijven. Deze resulaten hebben geleid tot het toepassen van deze ijzerhoudende macrofagen in een diermodel voor hersenontsteking. De cellen zijn in de bloedbaan van een rat met hersenontsteking ingespoten en in de tijd zijn MRI-scans van de hersenen gemaakt. In en om de laesie werden na een aantal dagen donkere vlekjes zichtbaar. Dit duidt op de aanwezigheid van de gelabelde macrofagen die vanuit de bloedbaan de hersenen zijn binnengedrongen. In het verleden zijn de betreffende ijzerdeeltjes ook rechtstreeks in de bloedbaan van ratten met een hersenontsteking ingespoten. De gedachte achter deze methode is dat de ijzerdeeltjes in de bloedbaan worden opgenomen door macrofagen die vervolgens naar de ontsteking toegaan. Het grote nadeel van deze methode is dat de donkere vlekken op een MRI-scan niet direct het gevolg hoeven te zijn van macrofagen met ijzer maar ook het resultaat kunnen zijn van andere gelabelde cellen of losse ijzerdeeltjes. Onze resultaten van dit jaar waarbij de macrofagen eerst gelabeld worden en dan pas de bloedbaan worden ingespoten duiden op het feit dat dit een meer geschikte methode is om cellen in een laesie te bestuderen. Het duidelijk kunnen volgen van macrofagen, die een laesie in de hersenen binnendringen, biedt op de korte termijn perspectief om geneesmiddelen te testen die specifiek gericht zijn tegen ontstekingscellen. 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)

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

34

7.2.5 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. 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 onderzoeken we in muismodellen voor MS of het verwijderen van de cervicale lymfeklieren effect heeft op het ontstaan en de ontwikkeling van ziekte. Recent is bij MS en bij diermodellen voor MS aangetoond dat de cervicale lymfeklieren myelinebestanddelen afkomstig uit de hersenen bevatten. Dit myeline zit in zogenaamde antigeen-presenterende cellen, die de myeline presenteren aan andere cellen van het immuunsysteem. Afhankelijk van de omstandigheden kan presentatie van stoffen afkomstig uit de hersenen door antigeen-presenterende cellen leiden tot het gevoelig of ongevoelig maken van andere immuuncellen voor deze stoffen. Wij onderzoeken of de aanwezigheid van myeline in de cervicale lymfeklieren een belangrijke rol speelt bij het beperken van de schade in MS als de ziekte zich al heeft geopenbaard. Naast schade aan myeline is er ook schade aan de zenuwen zelf bij MS-patiënten. Zenuwbestanddelen kunnen, net als myelinebestanddelen, ook naar de cervicale lymfeklieren afgevoerd worden. Daarom bepalen we de aanwezigheid van zenuwbestanddelen in de cervicale lymfeklieren van overleden MS-patiënten en van diermodellen voor MS. Bereikte resultaten: In een voorlopig experiment lijkt het verwijderen van de cervicale lymfeklieren in een muismodel voor MS, waarbij de dieren één piek van ziekte krijgen, geen effect te hebben op ziekteverloop. Momenteel onderzoeken we of het verwijderen van de cervicale lymfeklieren een effect heeft op het ziekteverloop in een relapsing-remitting muismodel voor MS. Naast myeline-bestanddelen hebben wij ook zenuwbestanddelen in cervicale lymfeklieren van MS-patiënten gevonden. Cellen die myelinebestanddelen bevatten en cellen die zenuwbestanddelen bevatten lijken het immuunsysteem op verschillende manieren te kunnen beïnvloeden. Ons huidige onderzoek is erop gericht dit verschil verder te bevestigen. Daarnaast onderzoeken we het vermogen van myeline-bevattende cellen om antigeen te presenteren aan andere cellen. Eerste resultaten laten zien dat de antigeen-presentatie door myeline-bevattende cellen inderdaad beïnvloed is. In ons huidige onderzoek testen we dit verder. Daarnaast onderzoeken we of de andere immuuncellen die door de myelinebevattende cellen zijn beïnvloed, ontsteking bevorderen of juist afremmen. Onderzoekers: Ir. Marloes van Zwam, aio Ing. Marjan van Meurs, analist Ing. Annet Wierenga-Wolf, analist Ing. Marie-José Melief, analist Begeleiders: Dr. Leonie Boven, immunoloog, Prof. dr. Jon Laman, immunoloog Instituut: Erasmus MC, universitair medisch centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 18 aug. 2003 - 18 aug. 2007 Subsidie: € 192.699,- voor 4 jaar Cofinanciering: De bijdragen van ing. Annet Wierenga-Wolf en ing. Marie-José Melief aan dit onderzoek wordt gefinancierd door het Erasmus MC, de bijdrage van ing. Marjan van Meurs gedeeltelijk door de Stichting MS Research (via de programmasubsidie aan het ErasMS (zie paragraaf 3.3)) en gedeeltelijk door het Erasmus MC.

35

Het verwerken van materiaal in het laboratorium. (© Jaap van Veldhuizen, fotodienst Pathologie, VU medisch centrum.)

7.2.6 Beïnvloeding van de activiteit van microglia en macrofagen door de CD200-receptor in multiple sclerose (02-496 MS) Doel van het onderzoek: Het beantwoorden van de volgende vragen: - Is het contact tussen zenuwcellen en microglia via de CD200-receptor veranderd in multiple sclerose (MS)? - Wat is de rol hiervan in het ontstaan en remmen van MS-laesies?

Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek te Amsterdam.

Achtergrond van het onderzoek: In de hersenen bevinden zich naast zenuwcellen ook microglia-cellen die van oorsprong uit het immuunsysteem komen. 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. Zo’n beschadigde plek in de hersenen wordt een MS-laesie genoemd. Het is daarom erg belangrijk te weten waarom deze normaal gesproken inactieve immuuncellen van het centrale zenuwstelsel actief worden in MS en op welke manier we dit proces 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. Het is gebleken dat binding van deze twee moleculen noodzakelijk is om de microglia inactief te houden. Wij denken dat in MS mogelijk iets mis is in het contact tussen zenuwcel en microglia 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 in hersenmateriaal van MS-patiënten de aanwezigheid en hoeveelheid van CD200, CD200R en andere (ontstekings)stoffen bekeken worden. Hierbij maken wij o.a. gebruik van verfijnde microscooptechniek door met behulp van een laser verschillende onderdelen van een MS-laesie uit te snijden (laser-dissectie-microscopie). Dit wordt vergeleken met normaal uitziend hersenmateriaal van dezelfde patiënt en met hersenmateriaal van controlepersonen zonder MS. Bereikte resultaten: In het centrum van MS-laesies, waar geen myeline meer is en de ontsteking is uitgedoofd, lijkt meer CD200 aanwezig te zijn dan in de rand van een laesie, of buiten een laesie. Het zou kunnen dat het vermeerderde CD200 op deze plek betrokken is bij het onderdrukken van de ontsteking. Aanvullend onderzoek zal deze bevindingen nog verder moeten bevestigen. We kunnen met de laser-dissectie-microscoop heel specifiek gedeeltes van een laesie uitsnijden en daar verschillende stoffen in meten. Momenteel zijn van bijna alle MS-laesies die verschillende gebieden uitgesneden en het systeem om CD200(R) en andere stoffen te meten is ook volledig opgezet. Dit houdt in dat in de komende periode deze metingen uitgevoerd zullen worden, zodat we kunnen meten wat er met CD200 en CD200R gebeurt in en rondom een laesie en welke andere belangrijke stoffen in ontstekingen daarbij betrokken zijn. Onderzoeker: Drs. Nathalie Koning, aio Begeleiders: Dr. Robert 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 7.2.7 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 het opwekken en de 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

36

mogelijkheden heeft en onderdrukking of beëindiging van de MS-achtige ziekte kan bewerkstelligen. We zullen hierbij gebruik maken van zogenaamde dendritische cellen, witte bloedcellen die een zeer belangrijke rol spelen in het sturen van de activiteit van het immuunsysteem. 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 de ontwikkeling van de ziekte. EAE is een MS-achtige ziekte in muizen, die wordt gebruikt om het ziekteproces van MS te bestuderen. In dit MS-model veroorzaakt 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 andere witte bloedcellen nodig hebben om volledig actief te worden en myeline aan te vallen. De aanwezigheid van T-cellen die myeline aanvallen in MS wijst er daarom op, dat positieve stimulering te vaak plaatsvindt 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 is ontdekt, dat de B7-CD28-familie ook signalen afgeeft 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 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 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 MS-achtige ziekte EAE. Met name blijkt dat muizen die het PD-1 bindende eiwit PD-L1 niet kunnen maken, een ernstiger vorm van de ziekte hebben. Bovendien kan behandeling van muizen met dendritische cellen, die tegelijk een myeline-afkomstig peptide presenteren aan T-helper-cellen en PD-L1 op hun celoppervlak hebben, EAE beperken. Om de precieze rol van het eiwit PD-L1 te bestuderen, hebben we muizen genetisch zo veranderd, dat ze geen PD-L1 meer kunnen maken (PD-L1-/--muizen). In dit onderzoek 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 nog verder bestuderen en hun vermogen om dendritische cellen zo te beïnvloeden dat ze negatieve signalen afgeven en de MSachtige ziekte EAE verminderen of stopzetten. Bereikte resultaten: Bij de procedure waarbij muizen genetisch veranderd worden, worden altijd muizen verkregen met erfelijk materiaal afkomstig van twee verschillende muizenstammen. Deze muizen moeten vervolgens gedurende meerdere generaties gekruist worden met muizen van de stam, waarmee men wil werken, om alle muizen hetzelfde erfelijke materiaal te geven. Wij hebben de muizen, die een kapot gen voor PD-L1 hebben, gekruist met muizen van de C57BL/6-muizenstam om variatie in voorkomen en ernst van de MS-achtige ziekte EAE ten gevolge van verschillen in erfelijk materiaal tussen individuele muizen te beperken. Het gelijk zijn van genen en eiwitten in elke muis is ook nodig voor het onderzoeken van de mogelijkheid van immuuntherapie met dendritische cellen die gericht zijn op een bepaald lichaamseigen eiwit. Na kruising van meer dan tien opeenvolgende generaties met de C57BL/6-muizenstam, is het erfelijk materiaal ‘zuiver’ C57BL/6 en zullen we de muizen zo kruizen dat de volgende generatie muizen bevat waarvan beide genen voor PD-L1 inactief zijn en die dus geen PD-L1 kunnen maken. 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 kijken of de muizen, die geen PD-L1 maken, een ernstiger vorm van de ziekte ontwikkelen. Het bleek dat immuniseren met 2 μg (2 duizendste milligram) van een stukje myeline-eiwit 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) van het myeline-eiwit 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 waarmee de gepubliceerde strategie voor dendritische cel-gebaseerde immuuntherapie bij EAE kan worden uitgebreid.

37

Een stoof voor het kweken van cellen.

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, 1 oktober 2004 tot 1 april 2005 (1.0 fte) Drs. Sonja Zahner, aio, 1 november 2004 tot 1 april 2005 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 mrt. 2004 – 1 apr. 2005 Subsidie: € 43.110,- voor 1 jaar Cofinanciering: De bijdrage van Sonja Zahner aan dit project wordt gefinancierd door de afdeling Celbiologie en Histologie van het Academisch Medisch Centrum. 7.2.8 De rol van het aangeboren immuunsysteem in activering van microglia (04-542 MS) Doel van het onderzoek: Inzicht verkrijgen in de activering van microglia zoals plaatsvindt in de hersenen van MS-patiënten met als uiteindelijk doel om dit proces te beïnvloeden.

Het kweken van cellen in het laboratorium.

Achtergrond van het onderzoek: Algemeen wordt aangenomen dat MS een auto-immuunziekte is, waarbij witte bloedcellen het lichaamseigen myeline aanvallen. Om myeline te herkennen en er op te kunnen reageren moeten witte bloedcellen kleine onderdelen die afkomstig zijn uit myeline aangeboden krijgen (antigeen-presentatie) door specifieke cellen. Van alle cellen die zich normaal in de hersenen bevinden zijn de microglia het best in staat om myeline aan witte bloedcellen te presenteren en zo met ze te communiceren. Onder gezonde omstandigheden staat dit proces in microglia echter op een zeer laag pitje en bevinden zich er ook nagenoeg geen witte bloedcellen in het brein. In de hersenen van MS-patiënten echter raken microglia door nog onbekende oorzaken geactiveerd en raken ze goed toegerust om myeline aan witte bloedcellen te presenteren. Zulke geactiveerde microglia vinden we niet alleen in de aangedane hersengebieden van MS-patiënten, maar soms ook in –nog- niet aangedane hersengebieden. Recente ontdekkingen op het gebied van activering van cellen die antigeen kunnen presenteren hebben ons geleerd dat met name het aangeboren immuunsysteem een belangrijke rol speelt bij het activeringsproces. Het aangeboren immuunsysteem bestaat uit families van moleculen die patronen herkennen die kenmerkend zijn voor virussen en bacteriën. Als zo’n patroon herkend wordt, dan seinen de moleculen als het ware de cel in om geactiveerd te raken en om delen van hun omgeving aan witte bloedcellen te presenteren. Interessant in dit verband is dat het ziekteverloop van MS geassocieerd lijkt met het doorlopen van infecties, wat een verband suggereert. Ons project draait om een aantal kernvragen: 1. Welke moleculen van het aangeboren immuunsysteem kunnen door microglia gebruikt worden? 2. Wat gebeurt er met microglia na activering door moleculen van het aangeboren immuunsysteem? 3. Bevinden zich in door MS aangedaan hersenweefsel stoffen (van virale, bacteriële of lichaamseigen afkomst) die moleculen van het aangeboren immuunsysteem kunnen activeren? Bereikte resultaten: Ter beantwoording van vraag 1 en 2 maken wij gebruik van gekweekte cellen waarbij we uit zijn gegaan van primaire celkweken, dat wil zeggen celkweken die begonnen zijn uit vers verkregen hersenmateriaal. Onze resultaten tonen aan dat microglia een breed repertoire aan moleculen van het aangeboren immuunsysteem gebruiken (Toll-like receptor 1, 2, 3, 4, 5, 6 en 8, TREM-2), maar ook dat ze bepaalde receptoren niet gebruiken (Toll-like receptor 7 en 9, TREM-1). Na stimulatie van deze specifieke moleculen raken microglia geactiveerd. Zij produceren allerlei hormoonachtige stoffen

38

(cytokinen) die andere cellen instrueren om op een bepaalde manier te reageren, en hun capaciteiten om antigeen aan witte bloedcellen te presenteren gaan omhoog. Activering van microglia via verschillende moleculen van het aangeboren immuunsysteem lijkt te resulteren in grofweg hetzelfde type reactie, maar wel met nuanceverschillen. Op dit moment zijn wij bezig om deze nuanceverschillen in kaart te brengen. In de zeer nabije toekomst zullen wij experimenten starten waarbij we zullen pogen om activering te blokkeren. Ter beantwoording van vraag 3 hebben wij hersenweefsel van MS-patiënten in kleine fracties verdeeld en deze fracties getest op door ons ontworpen cellijnen die specifiek bepaalde moleculen van het aangeboren immuunsysteem maken. Onze eerste resultaten laten zien dat een bepaalde fractie activering via Toll-like receptor 2 bewerkstelligt. Wij zijn nu bezig om deze resultaten te bevestigen en proberen om de verantwoordelijke componenten te isoleren en te identificeren. Onderzoeker: Dr. Jeffrey Bajramovic, postdoc Instituut: ErasMS, MS-centrum Rotterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2005 - 1 jan. 2006 Subsidie: € 43.110,- voor 1 jaar 7.2.9 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. 7.3

Onderzoek naar cytokinen en chemokinen

7.3.1 Inleiding De verschillende cellen van het immuunsysteem kunnen elkaar beïnvloeden. Voor het grootste gedeelte gebeurt dit met behulp van speciale eiwitten, die cytokinen worden genoemd. Zij zijn de boodschappermoleculen van de cellen van het immuunsysteem. Als immuuncellen actief worden, bijvoorbeeld door contact met een lichaamsvreemde stof, kunnen ze verschillende cytokinen maken en uitscheiden. Deze cytokinen kunnen elk weer verschillende typen cellen van het immuunsysteem activeren of juist remmen. Bij het waarnemen van stoffen buiten de cel, zoals cytokinen, spelen zogenaamde receptoren een belangrijke rol. Dit zijn speciale eiwitten op de buitenkant van de cel die specifiek een bepaalde stof kunnen herkennen en binden. Het effect van een cytokine op een bepaalde cel zal daarom niet alleen bepaald worden door de aanwezigheid van het cytokine maar ook door het al dan niet aanwezig zijn van de receptor voor dit cytokine op de cel. Zowel bij het verergeren als bij het onderdrukken van ziekte spelen cytokinen een belangrijke rol. Zij kunnen grofweg in twee groepen worden ingedeeld: ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende cytokinen. Een speciale klasse van cytokinen vormen de chemokinen. Chemokinen doen als het ware dienst als lokstoffen of richtingwijzer. Zij geven aan waar in het lichaam op dat moment immuuncellen nodig zijn en lokken deze immuuncellen hierheen. Ook de chemokinen worden gemaakt door en beïnvloeden verschillende soorten immuuncellen. Aangezien witte bloedcellen onder normale omstandigheden niet in het centrale zenuwstelsel door kunnen dringen, beschikt het centrale zenuwstelsel over een eigen afweersysteem. De belangrijkste cellen van het afweersysteem van de hersenen zijn de microglia (letterlijk: kleine glia). Zij zijn als het ware de macrofagen van de hersenen en spelen waarschijnlijk een belangrijke rol in de vorming van aangedane gebieden (laesies) en de afbraak en het opruimen van weefsel van het centrale zenuwstelsel. Naast microglia vindt men in het centrale zenuwstelsel nog twee soorten glia (ondersteunende cellen), de oligodendrocyten en astrocyten. Oligodendrocyten vormen de isolatielaag om de zenuwvezels, de myeline. Astrocyten (letterlijk: stervormige cellen) zijn ondersteunende cellen die bij MS de door de ontsteking ontstane ruimte opvullen en hierbij een litteken vormen. In paragraaf 7.3.2 wordt onderzoek beschreven naar de vorming van cytokinen en chemokinen in de MS-ontstekingen (laesies) en hun rol bij MS. Hierbij is gevonden dat de productie van bepaalde chemokine bindende eiwitten verhoogd is in 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

39

Analyse van een groot aantal monsters tegelijkertijd met behulp van een zogenaamde ’96-wells plaat’.

aangeboden worden aan T- en B-cellen (zie paragraaf 7.2.1). 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 7.3.5 wordt de rol van het ontstekingsremmende cytokine IL-10 in het regelen van schade en herstel bij een MS-achtige ziekte onderzocht. Hierbij is gevonden dat muizen, die geen IL-10 kunnen maken, een ernstiger verloop van de MS-achtige ziekte hebben. IL-10 blijkt dus een rol te spelen bij het onderdrukken van een MS-achtige ziekte. In het MS Centrum VUmc doet dr. Mario Vogt onderzoek naar eiwitten die MS-ontstekingen kunnen bevorderen of remmen. Zie voor meer informatie over dit onderzoek paragraaf 3.2. De paragrafen 7.3.3 en 7.3.4 concentreren zich op chemokinen. Paragraaf 7.3.3 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. Toch bleek het chemokine CCL2, dat onder andere aan deze receptor bindt, hersencellen te beïnvloeden. Het chemokine verminderde de productie van eiwitten, die bij kunnen dragen aan het in het centrale zenuwstelsel binnendringen van ontstekingscellen. In vervolgonderzoek zal bestudeerd worden hoe CCL2 hersencellen kan beïnvloeden. Paragraaf 7.3.4 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. Het ontbreken van de receptor blijkt het binnendringen van ontstekingscellen niet te remmen, maar juist te bevorderen. In vervolgonderzoek zal naar de oorzaak hiervan gezocht worden. 7.3.2 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. Bereikte resultaten: We hebben aangetoond dat bij activering van microgliacellen de MHC klasse I en klasse II genen aangestuurd worden 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 én 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 de algemene transcriptiefactoren die in MS-laesies

40

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. Tevens hebben we tot nu toe gevonden dat slechts één van de in MS verhoogd voorkomende transcriptiefactoren in staat is om in gekweekte cellen de promoter van deze chemokine-receptor te activeren, dus te zorgen voor extra aanmaak. Verder 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 (gedurende 4 jaar) Ing. Paula Biesta, analist (gedurende 3 jaar) Ing. Elise van Haastert, analist (gedurende 1 jaar) Begeleider: Prof. dr. Peter van den Elsen, moleculair bioloog Instituut: Leids Universitair Medisch Centrum Looptijd van het onderzoek: 1 nov. 2001 - 1 nov. 2005 Subsidie: € 322.319,- voor 4 jaar 7.3.3 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 is 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 is gekeken naar de productie van de menselijke vorm van de receptor, HCR genaamd, in hersen- en ruggenmergweefsel van overleden MS-patiënten. Het doel van dit onderzoek was om 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. De aanmaak van chemokines 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. Er zijn aanwijzingen dat CCL2 in het centrale zenuwstelsel, naast de activering van het immuunsysteem, andere effecten veroorzaakt. Mogelijke effecten zijn bescherming van zenuwcellen, beïnvloeding van de ontstekingsactiviteit en beïnvloeding van de doorlaatbaarheid van de hersenbloedvaten voor witte bloedcellen. Deze effecten spelen een belangrijke rol bij het ziekteproces van MS. Wij hebben recent een 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 onderzochten we de mogelijke betrokkenheid van L-CCR/HCR bij het ziekteproces van MS. Bereikte resultaten: 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

41

Het Leids Universitair Medisch Centrum.

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. 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 EAE 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. Deze gegevens wijzen er dus op, dat HCR geen belangrijke rol speelt bij MS. Bij bestudering van het effect van het chemokine CCL2 op gekweekte menselijke astrocyten werden echter aanwijzingen gevonden, dat CCL2 de productie van matrix metalloproteases door deze cellen kan verminderen. Matrix metalloproteasen zijn enzymen die eiwitten af kunnen breken en zo bij kunnen dragen aan het ‘lek raken’ van de bloed-hersenbarrière. Dit kan op zijn beurt leiden tot het binnendringen van ontstekingscellen in de hersenen en dus tot MS-ontstekingen. Om deze reden zal dit effect van CCL2 in de toekomst verder worden onderzocht in een vervolgonderzoek. Onderzoekers: Manon van Riezen, analist (tot 1 mei 2004) Marjolein Hensens, analist (vanaf 18 nov. 2004) 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.

Begeleider: Dr. Knut Biber, medisch bioloog Instituut: Rijksuniversiteit Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2003 – 18 mrt. 2005 Subsidie: € 40.095,- voor 1 jaar 7.3.4 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, is 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. 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 hebben we het proces van EAE vergeleken in muizen die wel en niet CXCR3 maken.

42

Bereikte resultaten: 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 ziekteverschijnselen 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. Uit deze experimenten bleek, dat bij EAE in muizen zonder CXCR3 meer witte bloedcellen het ruggenmerg binnendringen, dan bij EAE in muizen met CXCR3. Bovendien waren in de muizen zonder CXCR3 de microglia-cellen geactiveerd. De microglia vormen het immuunsysteem van het centrale zenuwstelsel en activering van deze cellen kan bijdragen aan ontsteking in hersenen en ruggenmerg. De aanwezigheid van meer ontstekingscellen bij EAE in muizen zonder CXCR3 kan het ernstiger verloop van de ziekte in deze muizen verklaren. In vervolgexperimenten zal bepaald worden of muizen zonder CXCR3 inderdaad meer bloedvaten in hersenen en ruggenmerg hebben. Onze resultaten wijzen erop dat de receptor CXCR3 een gunstig effect kan hebben op de MS-achtige ziekte EAE. Echter andere onderzoekers hebben tegenstrijdige resultaten gevonden met betrekking tot het effect van het chemokine CXCL10, dat de CXCR3-receptor activeert, op deze ziekte. Om deze reden zal voorzichtig te werk moeten worden gegaan bij de overweging om een therapie voor MS te ontwikkelen gebaseerd op beïnvloeding van de activiteit van CXCL10 en CXCR3. Onderzoeker: Marjolein Hensens, analist

Het Academisch Ziekenhuis Groningen, waar ook de faculteit der Medische Wetenschappen van de Rijksuniversiteit Groningen gevestigd is.

Begeleiders: Prof. dr. Erik Boddeke, celbioloog Dr. Knut Biber, medisch bioloog Instituut: Rijksuniversiteit Groningen Looptijd van het onderzoek: 18 nov. 2003 – 18 nov. 2004. Uitwerking van een deel van de resultaten heeft plaatsgevonden in 2005. Subsidie: € 40.095,- voor 1 jaar 7.3.5 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. 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

43

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.

Het centrifugeren van buizen met cellen.

Bereikte resultaten: 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 Auto-immuun Encefalomyelitis (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. Door bestudering van het hersenweefsel kon worden vastgesteld dat het sneller ontstaan van ziekte mede wordt veroorzaakt door het sneller verschijnen van ziekteverwekkende cellen. Overigens kan geconcludeerd worden dat in de normale muizen het eigen IL-10 een onderdrukkende werking heeft op de ingespoten ziekteverwekkende cellen. IL-10 wordt onder andere geproduceerd door zogenaamde T-regulatorcellen en via dergelijke cellen wordt in normale muizen het ontstaan van ziekte verhinderd. Omdat IL-10 knock out muizen wellicht niet beschikken over goed functionerende T-regulatorcellen werd onderzocht of dergelijke cellen afkomstig uit normale muizen in staat zouden zijn om ziekte in de knock out muizen te onderdrukken. Dit blijkt inderdaad het geval: in enkele experimenten werden goede aanwijzingen verkregen dat verergerde ziekteontwikkeling in muizen, die geen IL-10 kunnen maken, in elk geval ten dele wordt veroorzaakt door slecht functionerende regulatorcellen. Deze bevindingen stemmen overeen met het idee dat verstoringen in de functie van T-regulatorcellen een belangrijke rol spelen bij het ontstaan en voortschrijden van MS. 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 7.3.6 Onderzoek naar ontstekingsbevorderende en ontstekingsremmende eiwitten aan het MS Centrum VUmc Aan het MS Centrum VUmc doet dr. Mario Vogt onderzoek naar eiwitten die MS-ontstekingen kunnen bevorderen of remmen. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. 7.4

Onderzoek naar het aangeboren immuunsysteem

7.4.1 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. De Toll-like receptoren spelen een belangrijke rol bij het opwekken van een afweerreactie tegen dergelijke stoffen. Zij vormen een belangrijk onderdeel van het aangeboren immuunsysteem, het deel van het immuunsysteem, dat niet verandert gedurende het leven. Recent zijn er aanwijzingen verkregen dat ook het aangeboren immuunsysteem een rol kan spelen bij MS. In paragraaf 7.4.2 wordt onderzocht welke Toll-like receptoren gemaakt worden door twee typen hersencellen: microglia en astrocyten. Microglia (letterlijk: kleine glia) zijn de belangrijkste cellen van het afweersysteem van de hersenen. Zij maken vrijwel alle verschillende Toll-like receptoren en

44

deze lijken met name gericht op het stimuleren van ontstekingsprocessen bij contact met ongewone (lichaamsvreemde of lichaamseigen) stoffen. Astrocyten, steuncellen in de hersenen, blijken een grote voorkeur te hebben om slechts één bepaalde Toll-like receptor (TLR3) te maken. Verrassenderwijs zet TLR3 na herkenning van zijn doelwit de astrocyten niet aan tot ontsteking, maar lijkt juist betrokken te zijn bij herstel van beschadigd weefsel. Deze onverwachte ontdekking wordt nader onderzocht in paragraaf 7.4.3. Bij dit onderzoek is gevonden, dat er in menselijke hersenen een eiwit gemaakt wordt, dat TLR3 op astrocyten kan activeren. Het gevonden eiwit wordt momenteel in grote hoeveelheden gemaakt om daarna in vervolgonderzoek te zien of het eiwit daadwerkelijk de herstelfunctie van astrocyten stimuleert. Dit zou wellicht een nieuwe mogelijkheid bieden het herstelproces bij MS actief te ondersteunen. In paragraaf 7.2.8 wordt onderzoek beschreven naar de rol van Toll-like receptoren in de activering van microglia. Hierbij zal ook gezocht worden naar stoffen in de hersenen, die deze Toll-like receptoren activeren. 7 . 4 . 2 D e r o l v a n To l l - l i k e r e c e p t o r e n i n d e o n t s t e k i n g e n b i j M S ( 0 0 - 4 4 2 M S ) 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 10 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 verschillende TLR tijdens MS zouden kunnen meespelen in het ontstekingsproces en wat hun rol precies is. Bereikte resultaten: In het project zijn in samenwerking met de Nederlandse Hersenbank, het Institute of Neurology in Londen, en de Universiteit in Leuven met name twee verschillende celtypen uit de hersenen onderzocht. Daarbij is via microscopisch onderzoek gekeken naar deze cellen zoals ze zich in het brein gedragen tijdens de ontwikkeling van MS-ontstekingshaarden en ook zoals ze zich in kweek gedragen (na zuivering van de cellen uit hersenmateriaal). In eerste instantie werd in het project veel aandacht gegeven aan microglia, beweeglijke celen die heel snel reageren op onraad. Microglia maken vrijwel alle verschillende TLR en deze lijken met name gericht op het stimuleren van ontstekingsprocessen als de TLR in contact komen met ongewone (lichaamsvreemde of lichaamseigen) stoffen. Bij astrocyten, steuncellen in de hersenen is het verhaal wezenlijk anders. Deze cellen blijken een grote voorkeur te hebben om slechts één bepaald lid van de TLR-familie aan te maken en die verschijnt op het oppervlak van de cellen. Opmerkelijk genoeg zet deze TLR na herkenning van zijn doelwit de astrocyten niet aan tot ontsteking, maar doet juist het tegenovergestelde. Een reeks aan ontstekingsremmende en herstelbevorderende stoffen wordt gemaakt, die o.a. overleving van zenuwcellen stimuleert. In de laatste fase van het project is een eiwit in de hersenen gevonden, dat deze beschermende reactie via binding aan de speciale TLR lijkt te helpen aanzetten. Gehoopt wordt nu dat dit eiwit uiteindelijk van nut zou kunnen zijn om de natuurlijke herstelreactie in hersenen en ruggenmerg na ontstekingsschade te helpen versterken. Het eiwit is daarom gekloneerd en een zuiveringsprocedure is ontwikkeld zodat van dit interessante eiwit grote hoeveelheden in handen kan worden verkregen voor vervolgonderzoek. 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

Ing. Malika Bsibsi achter de microscoop.

7.4.3 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 7.4.2) wordt de rol bestudeerd van bepaalde oppervlaktemoleculen op hersencellen. Van deze oppervlaktemoleculen, Toll-like receptoren (TLR) genoemd, bestaan 10 verschillende varianten. Eén ervan, TLR3 genaamd, lijkt van heel speciaal belang voor astrocyten, het meest voorkomende celtype in het centrale zenuwstelsel. Recent is gevonden dat astrocyten bij activering (bijvoorbeeld door een ontsteking) selectief veel meer van dit TLR3 op het oppervlak aanmaken. Bovendien bleek dat activering van TLR3 met een kunstmatige stof de astrocyt aanzet tot allerlei herstelactiviteiten. Het doel van deze pilot-studie is te onderzoeken of zich binnen het zenuwstelsel ook een natuurlijke stof bevindt die TLR3 kan activeren. De vondst van zo’n stof kan de weg helpen openen om de herstelfunctie van TLR3 op astrocyten te stimuleren. Achtergrond van het onderzoek: Bepaalde oppervlaktemoleculen die ook op hersencellen voorkomen, Toll-like receptoren (TLR) genoemd, herkennen veelal lichaamsvreemde structuren van ziekteverwekkers. Wanneer dat gebeurt, volgt meestal een ontstekingsreactie. Eerder hadden we gevonden dat tijdens de ontwikkeling van de ontstekingshaarden bij MS ook in het centrale 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 TLR3 op het oppervlak van astrocyten 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. TNO Kwaliteit van leven in Leiden.

Bereikte resultaten: De resultaten van de pilot-studie geven aan dat er in menselijke hersenen inderdaad een stof gemaakt wordt die TLR3 op astrocyten kan activeren. Eerst werd gezocht in verse stukjes hersenweefsel van de Nederlandse Hersenbank. Dit leverde helaas geen tastbaar resultaat op, waarschijnlijk omdat een mogelijk actieve stof daarin in tè geringe hoeveelheden voorkomt. Meer succes was er met een andere benadering. Door in de genen uit hersentumorcellen te zoeken naar erfelijke informatie voor TLR3-activerende eiwitten kon inderdaad een eiwit worden geïdentificeerd met die eigenschappen. Het eiwit dat daarbij gevonden is, wordt van nature al relatief veel in het menselijk zenuwstelsel gemaakt en nog eens in extra grote hoeveelheden bij ontstekingen. Momenteel wordt in vervolgonderzoek het eiwit in grote hoeveelheden in bacteriën gemaakt en gezuiverd, om daarna in experimentele modellen te zien of het eiwit daadwerkelijk de herstelfunctie van astrocyten stimuleert. Dit zou wellicht een nieuwe mogelijkheid bieden het herstelproces bij MS actief te ondersteunen. 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 7.4.4 De rol van het aangeboren immuunsysteem in activering van microglia In project 04-542 MS wordt onderzoek gedaan naar de rol van het aangeboren immuunsysteem in activering van de immuuncellen van het centrale zenuwstelsel (de microglia). Zie hiervoor paragraaf 7.2.8 van dit katern.

46

8.

O n d e r z o e k n a a r d e b l o e d - h e r s e n b a r r i è re

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 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. Paragraaf 8.3 beschrijft onderzoek naar veranderingen die optreden in de hersenbloedvaten bij MS. Hierbij worden al in een vroeg stadium van de ontwikkeling van een MS-ontsteking verschillende afwijkingen in de bloed-hersenbarrière gevonden. Daarnaast wordt een verhoogde hoeveelheid gevonden van een enzym, dat bij kan dragen aan de beschadiging van de bloed-hersenbarrière. Hersencellen blijken stoffen te maken, die een ander type schadelijke stof – geproduceerd door witte bloedcellen – onschadelijk kunnen maken. Het in paragraaf 8.4 weergegeven onderzoeksprojecten bestudeert de mogelijkheid om het transport van witte bloedcellen over de bloed-hersenbarrière te remmen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het blokkeren van de werking van een eiwit, dat een rol speelt bij de hechting van witte bloedcellen aan de hersenbloedvaten. In een eerste experiment met twee blokkerende eiwitten bleek een hiervan een MS-achtige ziekte in muizen te kunnen verminderen. 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. Een belangrijke bijdrage aan de bloed-hersenbarriere is dat hersenbloedvatcellen stevig aan elkaar verankerd zijn door middel van zogenaamde ‘tight junctions’. Als deze verankering intact is, kunnen er geen bloedcellen tussen de aaneengesloten cellen van de vaatwand door. In het afgelopen jaar is in de groep van dr. Elga de Vries een cellijn gemaakt van hersenbloedvatcellen die groen fluorescerende tight junction-eiwitten heeft. Bestudering van deze cellen onder de microscoop toont aan dat bepaalde witte bloedcellen (monocyten) een gat maken in de tight junction waar de monocyt vervolgens doorheen kruipt. (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

D e r o l v a n p 7 5 NTR b i j M S - g e r e l a t e e r d e o n t s t e k i n g s p r o c e s s e n (02-488 MS)

Doel van het onderzoek: Het onderzoek tracht inzicht te krijgen in de rol van de neurotrofine-receptor, p75NTR, bij het regelen van de doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière voor ontstekingscellen in MS. Bovendien willen wij onderzoeken, welke rol p75NTR 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 p75NTR-receptor, een eiwit dat neurotrofines kan binden en de cel hierop kan laten reageren.

47

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.

Ons eerder onderzoek heeft aangetoond dat p75NTR 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 p75NTR-receptor te maken missen (p75NTR-deficiënte muizen), hebben wij meer ontstekingscellen gevonden. Onze hypothese was daarom dat de p75NTR-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 p75NTR 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. Omdat bekend is dat p75NTR 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 p75NTR afsterven in het cuprizone-diermodel voor MS.

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.

Bereikte resultaten: EAE-muizen, en in grotere mate de p75NTR-deficiënte EAE-muizen, worden gekenmerkt door een serieuze beschadiging van de bloed-hersenbarrière. Om te onderzoeken of de p75NTR-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 p75NTR. 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 p75NTR-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 p75NTR-receptor in bloedvatcellen van EAE-muizen direct of indirect betrokken is bij het tegenhouden van bepaalde types witte bloedcellen. 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 p75NTR-receptor (deze receptor komt normaal niet voor in gezonde oligodendrocyten). Tot onze grote verrassing vond dezelfde soort oligodendrocytensterfte, met hetzelfde tijdsverloop, ook plaats in p75NTR-deficiënte muizen die op een cuprizone-dieet waren geplaatst. Deze resultaten wijzen erop, dat p75NTR, 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 p75NTR-deficiënte muizen, waaruit geconcludeerd mag worden dat de p75NTR-receptor geen rol speelt bij het herstel van de myeline. 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.

48

8.3

Ve r a n d e r i n g e n i n d e h e r s e n b l o e d v a t e n v r o e g i n d e o n t w i k k e l i n g 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. Achtergrond van het onderzoek: Uit het onderzoek van de afgelopen jaren is gebleken dat tijdens MS de bloedvaten in de hersenen deels beschadigd worden en dat dit al in een zeer vroeg stadium plaatsvindt. De cellaag die de hersenbloedvaten bekleed (het hersen-endotheel) verhindert dat schadelijke stoffen en ontstekingscellen vanuit het bloed de hersenen kunnen binnendringen. Door veranderingen in deze bloed-hersenbarrière kunnen ontstekingscellen, zoals macrofagen, 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 zogehete basaal membranen, die met name opgebouwd zijn uit extracellulaire matrix-eiwitten. Bereikte resultaten: We hebben ophopingen van extracellulaire matrix-eiwitten gevonden in de perivasculaire ruimte en in de aangetaste witte stof. We veronderstellen dat deze eiwitophopingen mogelijk een rol spelen bij het binnendringen, ophopen en transport van ontstekingscellen in hersenen van MS-patiënten. Macrofagen scheiden matrix metalloproteases uit die de basaal membranen afbreken, waardoor ze de hersenen kunnen binnendringen. Naast matrix metalloproteases produceren macrofagen ook zuurstofradicalen. Om deze reactieve zuurstofverbindingen onschadelijk te maken produceren hersencellen antioxidant-enzymen die de zuurstofradicalen afbreken. We hebben aangetoond dat er een verhoogde aanmaak van antioxidant-enzymen en matrix metalloprotease-19 in hersenen van MS-patiënten optreedt. Ons doel is nu te achterhalen welke antioxidant-enzymen geproduceerd worden in hersenen van MS-patiënten en welke celtypen deze beschermende enzymen maken. Tenslotte willen we het passeren van de hersen-endotheellaag door immuuncellen op microscopisch niveau onderzoeken. Dit willen we doen door gebruik te maken van een menselijke hersenendotheelcellijn. Momenteel zijn we in staat om hersen-endotheelcellen te kweken. Hiermee kunnen we in de toekomst mechanismen die ten grondslag liggen aan het binnendringen van immuuncellen in de hersenen onderzoeken. Uiteindelijk zullen we dit model gebruiken om de invloed van verschillende medicijnen en mogelijke medicijnen te bestuderen. 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 8.4

Onderzoek naar de therapeutische mogelijkheden van het eiwit 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 het eiwit CD81 als aangrijpingspunt voor therapeutische antilichamen om vorming van MS-laesies tegen te gaan. Achtergrond van het onderzoek: Bij MS dringen witte bloedcellen de hersenen en het ruggenmerg binnen en richten hier schade aan. Een veelbelovende therapeutische strategie voor MS is het tegengaan van deze transmigratie (het passeren van witte bloedcellen over de bloed-hersenbarrière). Daarbij worden stoffen toegediend die de hechting van witte bloedcellen aan de vaatwand blokkeren. In eerder onderzoek hebben we gevonden dat blokkade van het eiwit CD81 ook leidt tot remming van de transmigratie van witte

49

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.

bloedcellen in kweek (02-501 MS, zie eventueel paragraaf 8.5 van het Wetenschapskatern 2004-2005). CD81 is zelf geen direct aanhechtingsmolecuul, maar het regelt de functie van andere aanhechtingsmoleculen, waaronder bijvoorbeeld VLA-4 en LFA-1. We verwachten dat het mogelijk is om via CD81 de functie van verschillende aanhechtingsmoleculen tegelijk te blokkeren en zo een effectievere remming van de transmigratie te bewerkstelligen. Bovendien zijn er aanwijzingen dat CD81 ook 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 immuunactivering van witte bloedcellen. Bereikte resultaten: In een eerste EAE-experiment zijn muizen behandeld met twee verschillende CD81-antilichamen. Een daarvan leidde tot een vermindering van ziekteverschijnselen, terwijl het andere geen effect had. Dit resultaat wordt momenteel verder onderbouwd in acute en chronische EAE-modellen in de rat. Om de rol van CD81 bij de transmigratie van witte bloedcellen beter in beeld te kunnen brengen is een lijn van vaatwandcellen geconstrueerd die CD81 produceert, gekoppeld aan een fluorescerende stof. Daarmee is het mogelijk om het CD81 ‘live’ te volgen tijdens het transmigratieproces. Tenslotte zijn kweekmodellen voor het bestuderen van littekenvorming en immuunactivering verder geoptimaliseerd. Tot nu toe hebben we geen aanwijzingen voor een effect van CD81-antilichamen op de deling van menselijke astrocyten. Onderzoek naar de bloedhersenbarrière bij het MS Centrum VUmc.

Onderzoekers: Dr. Sipke Dijkstra, postdoc Ing. Dennis Bogaert, analist (1,8 dagen per week; van 1 apr. 2005 tot 1 mrt. 2007) Begeleiders: Dr. Elga de Vries, celbioloog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 2004 – 1 feb. 2008 Subsidie: € 249.372,- voor 3 jaar 8.5

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.

50

9.

O n d e r z o e k n a a r m y e l i n e v o r m e n d e c e l l e n e n s t o ff e n 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 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. Hierbij is gevonden dat dit eiwit zich gedeeltelijk op de verkeerde plaats binnen de myelinevormende cellen bevindt bij ratten met een MS-achtige ziekte. Dit blijkt ook het geval te zijn als myelinevormende cellen gekweekt worden op fibronectine: een eiwit dat bij MS uit het bloed de hersenen binnendringt. Tenslotte zijn aanwijzingen gevonden, dat bij MS een groter deel van dit eiwit van de myelinevormende cellen wordt geknipt. Deze losse stukken eiwit kunnen waarschijnlijk de vorming van myeline remmen. 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 en 9.4 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. Een voorbeeld hiervan is het eiwit fibronectine, dat bij MS uit het bloed de hersenen binnendringt. In het in paragraaf 9.2 en 9.4 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. Daarnaast moet het eiwit de myelinevorming in de niet door MS aangedane delen van hersenen en ruggenmerg niet beïnvloeden. Als oligodendrocyten worden blootgesteld aan een giftige stof, maken ze het eiwit p75NTR, voordat ze afsterven. Dit eiwit wordt niet gemaakt door gezonde oligodendrocyten. In paragraaf 8.2 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.

Schematische weergave van de vorming van myeline. De uitlopers van een myelinevormende cel wikkelen zich om delen van de nabijgelegen zenuwvezels en vormen zo lagen myeline. Elke uitloper vormt op deze wijze een segment van de myelineschede om de zenuwvezel. De knopen van Ranvier – kleine stukjes onbedekte zenuwvezel tussen de myeline-segmenten – spelen een belangrijke rol bij de geleiding van elektrische signalen door de zenuwvezel. Bij zenuwvezels met een myelineschede vindt snelle signaalgeleiding plaats doordat het signaal zich over de zenuwvezel verplaatst door als het ware van de ene knoop van Ranvier naar de andere te springen . (Bewerkt naar een illustratie afkomstig van de National Institutes of Health Office of Science Education, Bethesda, VS.)

51

Dwarsdoorsnede van de myelineschede rond een zenuwvezel. Op deze elektronenmicroscopische opname zijn duidelijk de verschillende (op de opname donker gekleurde) lagen van de myelineschede om de zenuwvezel te zien. (Illustratie: prof. dr. Cedric Raine, Albert Einstein College of Medicine, New York, VS.)

Achtergrond van het onderzoek: Plaatselijke afbraak van myeline (demyelinisatie) en het falen van aanmaak van nieuw myeline (remyelinisatie) speelt een wezenlijke rol in het ziektebeeld van multiple sclerose (MS). Myeline dient als isolatiemateriaal rondom zenuwvezels die betrokken zijn bij de zenuwgeleiding. Het verdwijnen van myeline zal dus de werking van zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel ernstig verstoren, wat zich onder meer uit in uitval van beweging en gevoel. Het niet plaatsvinden van spontaan herstel van myeline kan het gevolg zijn van de aanwezigheid van remmende en/of de afwezigheid van stimulerende factoren. Een voorwaarde voor myelinevorming is dat de voorlopercellen van oligodendrocyten, d.w.z de hersencellen die verantwoordelijk zijn voor de aanmaak van myeline, volledig uitrijpen tot volwassen, myelinevormende oligodendrocyten. We weten helaas nog maar weinig over het 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, vermeerdering en overleving van de cellen. Eerder onderzoek in ons laboratorium heeft uitgewezen dat zowel oplosbare lichaamseigen signaalstoffen (groeifactoren) als de invloed van 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 juiste manier waarop oligodendrocyten met zenuwcellen ‘praten’, 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 om opnieuw myeline aan te maken Op dit moment proberen we de signalen afkomstig van de zenuwcellen na te bootsen (dus de manier waarop die cellen ‘praten’ met oligodendrocyten) en zo (her)aanmaak van myeline aan te sturen en ‘op verzoek’ aan te zetten. Voor het onderzoek maken we gebruik van geïsoleerde voorlopercellen van oligodendrocyten uit rattenhersenen die onder geschikte omstandigheden in een kweekschaal daadwerkelijk myelinevorming vertonen. Bereikte resultaten: Om signalen specifiek in oligodendrocyten (en niet in bijvoorbeeld zenuwcellen) te kunnen opwekken, maken we gebruik van 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 dat 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 blijkt myelinevorming te stimuleren. Helaas remt dit antilichaam ook myelinevorming van oligodendrocyten die in een ‘normale’ omgeving groeien. Daarom hebben we in de tweede helft van dit project getracht om meer inzicht te krijgen in enerzijds de manier waarop dit antilichaam werkt en anderzijds wat de precieze rol van sulfatide in myelinevorming is. 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 juist contact tussen het vet sulfatide en de normale omgeving van belang is voor de vorming van myeline. Sulfatide organiseert de aaneenschakeling van signalen die nodig zijn voor correcte myelinevorming, door deze samen te bundelen in kleine eilandjes (domeinen) in de celwand van oligodendrocyten. Wanneer de cellen groeien in een omgeving die de laesie nabootst ontbreekt het juiste contact met sulfatide. Met het bovengenoemde antilichaam wordt dit contact waarschijnlijk hersteld wat aanleiding geeft tot het maken van myeline op een ‘MS-voedingsbodem’. Met deze inzichten kunnen we nu proberen het antilichaam zodanig te veranderen dat het myelinevorming bevordert zonder dat de omgeving daarbij een rol speelt (zie o.a. project 03-533 MS (paragraaf 9.4 van dit wetenschapskatern)). Onderzoekers: Dr. Wia Baron, senior onderzoeker Anita Nomden, analist Begeleider: Prof. dr. Dick Hoekstra, biochemicus/celbioloog

52

Instituut: Universitair Medisch Centrum Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 mrt. 2002 – 1 mrt. 2005 Subsidie: € 269.087,- voor 3 jaar 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 afbraak van myeline 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 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 beïnvloed wordt door factoren, die aanwezig zijn in MS-laesies maar niet in gezond weefsel (b.v. fibronectine). Vervolgens zullen we onderzoeken 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-patiënten. Bereikte resultaten: 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 EAE-ratten de aanwezigheid van NF155 in deze domeinen verminderd is. Tegelijkertijd word NF155 in hersenen van EAE-ratten beter toegankelijk voor antilichamen tegen het eiwit. Dat deze antilichamen (grote eiwitten) kunnen binden, wijst erop dat NF155 bij afbraak van myeline niet of in mindere mate gebonden is aan andere eiwitten (zoals eiwitten op de zenuwvezel). We hebben nu ook aangetoond dat de hoeveelheid van NF155 in sommige MS-laesies verminderd is. Maar zelfs in MS-laesies met een normale hoeveelheid NF155 is de aanwezigheid van het eiwit in speciale domeinen van de celwand verminderd. Onze resultaten tonen dus aan dat de opname van NF155 in deze domeinen belangrijk is voor de vorming van myeline en dat de afbraak van deze domeinen betrokken is bij het proces van myeline-afbraak. Bovendien wijzen onze resultaten erop, dat bij het afbreken van myeline een verstoring van het contact tussen oligodendrocyt en zenuwvezel plaatsvindt. Aangezien 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 het is dus waarschijnlijk dat in MS-laesies vanwege de verhoogde activiteit van metalloproteasen en de betere toegankelijkheid van NF155 teveel van het ectodomein aanwezig is.

53

aEen voorloper van een myelinevormende cel (boven) en een volwassen myelinevormende cel (onder) in weefselkweek. De plaatjes zijn verkregen door kleuring van een myeline-eiwit in de cellen. Merk op dat de volwassen myelinevormende cel brede waaiers vormt van myelinebevattend materiaal. In het centrale zenuwstelsel wikkelen deze waaiers zich om zenuwvezels en vormen zo de myelineschede. (Illustratie: dr. Wia Baron, Universitair Medisch Centrum Groningen)

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 het herstel van myeline op gang te brengen. 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

Het ontwikkelen van een nieuwe methode om myelinevorming te stimuleren: het maken en testen van een antilichaam, dat aanmaak van myeline kan bevorderen (03-533 MS)

Doel van het onderzoek: Een antilichaam (gericht tegen het vet sulfatide) zodanig veranderen dat het myelinevorming bevordert zonder dat de omgeving daarbij een rol speelt.

Het eiwit fibronectine, dat bij MS vanuit het bloed de hersenen en het ruggenmerg binnendringt, verstoort de ontwikkeling van myelinevormende cellen. Voorlopers van myelinevormende cellen werden gekweekt in schaaltjes zonder (boven) en met (onder) fibronectine. De cellen werden gekleurd voor het aan zenuwvezels bindende eiwit NF155, dat zich bij normale ontwikkeling naar de uiteinden van de uitlopers begeeft. Merk op dat fibronectine zowel de vorming van brede waaiervormige uitlopers als het zich naar de uiteinden begeven van het eiwit NF155 verstoort. (Zie voor meer uitleg § 9.3). (Illustratie: dr. Olaf Maier, Universitair Medisch Centrum

Achtergrond van het onderzoek: Plaatselijke afbraak van myeline (demyelinisatie) en het falen van aanmaak van nieuw myeline (remyelinisatie) speelt een wezenlijke rol in het ziektebeeld van multiple sclerose (MS). Myeline dient als isolatiemateriaal rondom zenuwvezels die betrokken zijn bij de zenuwgeleiding. Het verdwijnen van myeline zal dus de werking van zenuwvezels in het centrale zenuwstelsel ernstig verstoren, wat zich onder meer uit in uitval van beweging en gevoel. Het niet plaatsvinden van spontaan herstel van myeline ondanks de aanwezigheid van oligodendrocyt voorlopercellen in de aangetaste gebieden, kan het gevolg zijn van de aanwezigheid van remmende en/of de afwezigheid van stimulerende factoren. Uit eerder onderzoek in ons laboratorium is gebleken dat om de oligodendrocyten tot aanmaak van myeline aan te zetten, een aaneenschakeling van signalen nodig is. Van belang is bijvoorbeeld de juiste manier waarop oligodendrocyten met zenuwcellen ‘praten’, 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. In een voorgaand project (01-438 MS, paragraaf 9.2 van dit wetenschapskatern) is gebleken dat het vet sulfatide de aaneenschakeling bundelt van signalen die myelinevorming stimuleren signalen. In een ‘MS-laesie-omgeving’, d.w.z in de aanwezigheid van fibronectine, is de functie van sulfatide echter verstoord. Met een antilichaam gericht tegen sulfatide wordt deze functie hersteld, wat resulteert in het maken van myeline op een ‘MS-voedingsbodem’ (fibronectine). Het antilichaam bootst als het ware de signalen afkomstig van de zenuwen na. Helaas stimuleert dit antilichaam in de huidige vorm niet alleen myelinevorming. In een ‘normale’ omgeving remt het juist de vorming van myeline door voorlopercellen van oligodendrocyten. Verder zorgt dit antilichaam voor afbraak van de myeline van gezonde volwassen oligodendrocyten. In dit fellowshipproject proberen we het bovengenoemde anti-sulfatide antilichaam zodanig te veranderen dat het alleen nog myelinevorming kan stimuleren zonder dat de omgeving daarbij een rol speelt. Voor dit onderzoek maken we in eerste instantie gebruik van geïsoleerde voorlopercellen van oligodendrocyten uit rattenhersenen die onder geschikte omstandigheden in een kweekschaal daadwerkelijk myelinevorming vertonen. Uiteindelijk zullen de meest belovende antilichaamfragmenten in verschillende MS-diermodellen getest worden op hun vermogen om myelinevorming te bevorderen. Bereikte resultaten: Om uiteindelijk myelinevorming daadwerkelijk in een MS-laesie te kunnen stimuleren moet het antilichaam tegen sulfatide aan een aantal voorwaarden voldoen. Zo moet uiteraard myelinevorming alleen gestimuleerd worden, en niet geremd of ongedaan gemaakt. Verder moet het antilichaam voldoende beweeglijk (klein) zijn en gericht naar de laesies/oligodendrocyten gaan.

Groningen)

54

Ook mag het antilichaam geen ‘schade’ aanrichten aan andere cellen. Omdat de anti-sulfatide antilichamen die we tot nu toe gebruikt hebben vrij groot zijn, en daardoor minder beweeglijk, zijn we dit project gestart met het in stukken knippen (fragmenteren) van de antilichamen met behulp van speciale enzymen. In het komende jaar zal deze fragmentatie geoptimaliseerd worden, de afzonderlijke antilichaamfragmenten gezuiverd en het effect op myelinevorming worden onderzocht. Dit laatste zal zowel in een kweekschaal als in verschillende MS-diermodellen worden getest. In een later stadium van het project zal aan de fragmenten die myelinevorming kunnen beïnvloeden, een peptide worden geplakt. Dit peptide voorziet het antilichaam als het ware van een code waardoor het uitsluitend aan fibronectine zal binden m.a.w. de fragmenten zullen naar MS-laesies gaan en niet naar de niet-aangetaste gebieden en zeer waarschijnlijk alleen myelinevorming stimuleren. Uiteindelijk hopen we met dit onderzoek een basis te leggen voor een effectieve op antilichaam gebaseerde therapie voor het herstel van myeline. Onderzoekers: Dr. Wia Baron, Stichting MS Research fellow Anita Nomden, analist Begeleider: Prof. dr. Dick Hoekstra, biochemicus/celbioloog Instituut: Universitair Medisch Centrum Groningen Looptijd van het onderzoek: 1 mrt. 2005 – 1 mrt. 2009 Subsidie: € 365.000,- voor 4 jaar 9.5

O n d e r z o e k n a a r e e n m o g e l i j k e r o l v a n d e p 7 5 NTR- r e c e p t o r i n de vorming van myeline

In project 02-488 MS wordt onderzoek gedaan naar de mogelijke rol van het eiwit p75NTR in het regelen van de doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière en in de vorming van myeline. Zie hiervoor paragraaf 8.2 van dit katern.

55

Dr. Wia Baron bij de uitreiking van haar Stichting MS Research Fellowship in 2004.

10. Onderzoek naar beschadiging van zenuwvezels 10.1

Inleiding

Naast verlies van myeline treedt er bij MS ook beschadiging op van de zenuwvezels en de zenuwcellen zelf. Waarschijnlijk spelen deze beschadigingen een belangrijke rol in het ontstaan van blijvende schade en invaliditeit door MS. Om deze reden vindt er onderzoek plaats naar de rol van beschadigingen aan zenuwcellen in het voortschrijden van MS, de wijze waarop de zenuwcellen worden beschadigd en hoe men dit eventueel zou kunnen voorkomen. Onderzoek naar beschadiging en afsterven van cellen van het centrale zenuwstelsel kan in levende mensen alleen plaatsvinden door het maken van een beeld van de hersenen met behulp van magnetische velden (MRI). Voor het maken van een MRI-scan bestaan verschillende technieken. Elke techniek levert een ander beeld op met andere informatie over wat er in de hersenen misgaat. U kunt dit min of meer vergelijken met de verschillende beelden die u krijgt als u iets zonder bril, door een gekleurde bril of met een nachtkijker bekijkt. Bij het MS-MRI Centrum in Amsterdam wordt voortdurend gewerkt aan het ontwikkelen en verbeteren van MRI-technieken waarmee schade aan de zenuwvezels kan worden waargenomen (ofwel door meting van het volume dat het hersenweefsel inneemt ofwel door meting van een stof (NAA) die alleen in intacte zenuwcellen aanwezig is) (zie paragraaf 3.2).

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,

In paragraaf 10.2 wordt onderzoek beschreven naar het afnemen van het aantal zenuwcellen bij mensen met MS. 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 MS-ontstekingen (de laesies) verlies van zenuwcellen optreedt. In dit onderzoek is daarvoor, in tegenspraak met enkele eerdere studies van andere instituten, geen bewijs gevonden. Er zijn echter wel enkele andere veranderingen in de normaal uitziende gebieden tussen deze laesies gevonden. In paragraaf 10.3 wordt onderzoek beschreven naar de beschadiging van zenuwvezels (axonen) bij MS-achtige ziektes in muizen. Hierbij is gevonden, dat reacties van het afweersysteem tegen bestanddelen van zenuwvezels ziekte kunnen veroorzaken. Deze resultaten zijn van belang voor MS omdat in patiënten antistoffen tegen een zenuwvezeleiwit - neurofilament - gevonden zijn. Deze zouden dus een rol kunnen spelen in het ontstaan van schade aan zenuwvezels bij MS. Aanvullend onderzoek naar de beschadiging van zenuwvezels wordt binnen het ErasMS verricht door dr. Sandra Amor 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)

Leids Universitair Medisch Centrum.)

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. Achtergrond van het onderzoek: De meeste studies in MS bestuderen typisch focale laesies, laesies die heel klein zijn. MRI is erg gevoelig in het opsporen van zulke focale afwijkingen, maar het verband met de ernst van de ziekte bij de patiënt is niet optimaal, zelfs niet met gebruik van meer specifieke MRIgegevens zoals “black holes” (donkere vlekken waargenomen met een bepaalde 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 indirect waargenomen kunnen worden met nieuwe MRI-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 signaalveranderingen). Daarnaast bleek eveneens met MRI dat de hoeveelheid van het stofje NAA, dat in zenuwcellen voorkomt, verlaagd is.

56

Voorlopig bewijs suggereert dat de verlaagde MT-ratio’s het gevolg zijn van een verlies aan zenuwcellen, welke de klinische betekenis van deze bevindingen mag verklaren. Bereikte resultaten: Een protocol met kwantitatieve MRI-technieken voor het onderzoeken van de niet-acute schade is opgezet, 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, onder andere een stof die te maken heeft met bepaalde afweercellen. De overige metingen, waarbij tegelijkertijd zowel in de witte als in de grijze stof is gemeten, laten zien dat er ziekte-activiteit, 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. In een andere analyse is aangetoond dat bij MS-patiënten veranderingen in de Normaal-Ogende Witte-Stof door de hele hersenen (kunnen) optreden. Op basis van onze resultaten lijkt het waarschijnlijk dat het hier voornamelijk gaat om subtiele veranderingen waarbij geen grote weefselschade optreedt. Duidelijke schade aan het weefsel lijkt in de Normaal-Ogende Witte-Stof voornamelijk op te treden rond de zichtbare afwijkingen. Op deze afgesloten onderzoeken is Hugo Vrenken op 6 december 2005 aan de VU gepromoveerd. Verder zijn in dit onderzoek nog enkele deelonderzoeken opgezet waarvan de uitvoering nog gaande is. 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 zijn de veranderingen van de MT-ratio in 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. Onderzoekers: Dr. 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 Dr. Petra Pouwels, fysica Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2000 - 1 juli 2005 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 een diermodel van multiple sclerose, experimentele auto-immuun encefalomyelitis (EAE) 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. Tot slot zal bepaald worden of een reactie tegen bestanddelen van zenuwvezels en zenuwcellen kan leiden tot neurologische ziekte in muizen.

57

Het maken van een MRI-scan. (Bron: Leiden Universitair Medisch Centrum)

Achtergrond van het onderzoek: Recent is duidelijk geworden dat niet alleen myeline en myelineproducerende cellen aangetast worden tijdens MS, maar dat ook de zenuwcellen zelf schade oplopen. De uitlopers van zenuwcellen vertonen zwellingen en zijn op sommige plekken zelfs doorgesneden. Deze schade aan zenuwcellen en zenuwvezels begint waarschijnlijk al vroeg tijdens de ziekte en draagt bij aan het ontstaan van handicaps bij MS. Wat precies de relatie is met het ziekteverloop in MS is nog niet helemaal duidelijk. Daarom zal in dit onderzoek de schade aan zenuwvezels worden bepaald tijdens de verschillende fasen van EAE. Vervolgens wordt er onderzocht of er een verband is met de mate van ontsteking en afbraak van de myeline. 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. Wij denken dat ontstekingscellen kunnen reageren tegen zenuwvezels en zenuwcellen en zo kunnen leiden tot ziekteverschijnselen. Daarom onderzoeken wij ook of het inspuiten van dieren met bestanddelen van zenuwvezels kan leiden tot ziekteverschijnselen. Bereikte resultaten: 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. Vervolgens hebben wij onderzocht of een reactie tegen deze neurofilamenten ook zorgt voor ziekteverschijnselen. Daarvoor hebben we dieren ingespoten met de lichte keten van neurofilament. De ingespoten muizen kregen na ongeveer een maand ziekteverschijnselen, namelijk spasticiteit en verlamming van poten. De zieke muizen hadden vooral schade aan zenuwbanen in het ruggenmerg en in de dijbeenzenuw. Dit geeft aan dat reacties tegen zenuwvezelbestanddelen inderdaad ziekte kunnen veroorzaken. Deze resultaten zijn van belang voor MS omdat in patiënten ook antistoffen tegen neurofilament gevonden zijn en deze zouden dus een rol kunnen spelen in het ontstaan van schade aan zenuwvezels.

Drs. Ruth Huizinga bespreekt haar onderzoek met dr. Charlotte Teunissen op de MS-onderzoeksdagen.

Onderzoekers: Drs. Ruth Huizinga, aio Ing. Nicole Heijmans, analist (van 1 apr. 2005 tot 1 apr. 2007) 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.

58

11. Onderzoek naar het verloop van de ziekte 11.1

Inleiding

MS kan bij verschillende personen een sterk verschillend verloop hebben. Er kunnen verschillende typen van MS onderscheiden worden, maar ook binnen deze typen kan het verloop sterk variëren. De belangrijkste typen van MS zijn relapsing-remitting MS, die na enige tijd over kan gaan in secundair progressieve MS, en primair progressieve MS. Ongeveer 85% van de mensen bij wie MS wordt vastgesteld hebben relapsing-remitting of intermitterende MS. Dit is een vorm van MS waarbij opflakkeringen (schubs of exacerbaties) worden afgewisseld met perioden van herstel waarin de klachten verminderen of verdwijnen. Vaak gaat deze relapsing-remitting MS op den duur over in secundair progressieve MS. In deze tweede fase is er sprake van geleidelijke achteruitgang en treedt er geen tussentijds herstel meer op. Bij 10-15% van de mensen met MS treedt er meteen vanaf het begin verslechtering op zonder tussentijds herstel. Er is dan sprake van primair progressieve MS. In dit hoofdstuk wordt onderzoek beschreven, dat gericht is op het krijgen van meer informatie over de oorzaken van de verschillen in verloop van MS. Hierbij wordt met name gezocht naar kenmerken die groepen personen met een bepaald ziekteverloop gemeen hebben. Meer kennis over wat het verloop van MS bepaalt, zal kunnen bijdragen aan een afname van de onvoorspelbaarheid van de ziekte en op deze wijze tevens aan een optimale keuze van een behandeling voor elke persoon. MRI is een techniek waarbij met behulp van magnetische velden een beeld van de hersenen kan worden gemaakt (een MRI-scan). De laatste jaren is zeer veel vooruitgang geboekt met het gebruik van MRI voor de diagnose van MS. Hoewel MRI een zeer belangrijk hulpmiddel is om vast te stellen of iemand MS heeft, kan op dit moment uit de MRI-beelden echter niet afgeleid worden welke vorm van MS iemand heeft en of de ziekte snel of langzaam zal verergeren. In paragraaf 11.2 wordt onderzoek beschreven naar mogelijkheden om het ziekteverloop te voorspellen. Bij dit onderzoek wordt een speciale methode gebruikt om het verband tussen verschillende meetgegevens en het verloop van de ziekte in kaart te brengen. De resultaten verkregen in het onderzoek wijzen erop dat aangedane gebieden (laesies) in een bepaald deel van de hersenen, de achterste schedelgroeve, mogelijk een rol kunnen spelen bij het voorspellen van de ontwikkeling van bewegingsbeperkingen. Daarnaast is onderzoek gedaan naar de manier waarop laesies zich vormen en ontwikkelen. Terwijl deze manier kan verschillen tussen verschillende personen, lijken laesies zich binnen een persoon vaak op dezelfde manier te ontwikkelen. Bovendien lijken de eigenschappen van de laesie bij de eerste keer dat deze op een MRI-scan zichtbaar is te voorspellen hoe de laesie zich in de tijd zal ontwikkelen. De mechanismen die de oorzaak zijn van het ontwikkelen van voortschrijdende invaliditeit bij MS zijn nog niet duidelijk. In paragraaf 11.3 wordt onderzoek beschreven naar dit mechanisme. Hierbij wordt met name gekeken naar de rol van kleine afwijkingen die in een groot gebied voorkomen (diffuse afwijkingen) bij de voortgang van de ziekte en het ontstaan van handicaps. De resultaten van dit onderzoek laten zien dat de moderne MRI-techniek in een vroeg stadium een goede voorspelling kan geven over het verdere ziekteverloop, wat belangrijk is voor de diagnostiek. De groep patiënten zal verder worden onderzocht op het ontstaan van handicaps en of voorspelling daarvan met MRI (nog) beter mogelijk is. 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 11.4 wordt een heel ander aspect van de wisselwerking tussen het stress-systeem en MS beschreven. Cellen in de hersenen kunnen de bijnier aanzetten tot het maken van het stresshormoon cortisol. Dit hormoon kan de activiteit van het immuunsysteem en daarmee mogelijk de activiteit van MS verlagen. Het in paragraaf 11.4 beschreven onderzoek levert aanwijzingen dat de activiteit van de betreffende hersencellen is verminderd in een deel van de MS-patiënten. Bovendien bleken MS-patiënten met veel actieve ontstekingen in de nabijheid van deze hersencellen een ernstiger ziekteverloop te hebben. Momenteel wordt onderzocht of dit verschil veroorzaakt wordt door een verschil in de hoeveelheid geproduceerde stress-hormonen. Het gaat hierbij om de vraag of MS-patiënten die weinig stresshormonen maken meer ontstekingsactiviteit en meer schade aan de zenuwuitlopers in de MS-ontstekingen hebben dan patiënten die veel stresshormonen maken.

59

Schematische weergave van het verloop van het optreden van klachten en handicaps bij verschillende vormen van MS.

Bij het MS Centrum VUmc en het Rotterdams MS-centrum ErasMS doen drs. Jolijn Kragt, dr. Charlotte Teunissen en drs. Marcel Stoop onderzoek, dat van belang is voor het verbeteren van het meten en volgen van het verloop van de ziekte MS. De klachten die optreden kunnen verschillen voor verschillende mensen met MS. Omdat de ene klacht niet zo maar met de andere klacht vergeleken kan worden, is het moeilijk om een goed meetinstrument te vinden om de ernst van de ziekte te volgen in de tijd. Drs. Jolijn Kragt 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 en drs. Marcel Stoop zijn op zoek naar merkerstoffen in bloed en hersenvloeistof van patiënten, aan de hand waarvan de ziekte MS gevolgd kan worden. Een verslag van hun onderzoek vindt u in paragraaf 3.2 en 3.3. Meer informatie over onderzoek naar omgevings- en erfelijke factoren, die mogelijk een rol spelen bij het ontstaan en verloop van MS vindt u in hoofdstuk 6 van dit katern. 11.2

Vo o r s p e l l i n g v a n v e r l o o p b i j M S , g e b a s e e r d o p m u l t i v a r i a n t i e modellen van MRI van hersenen en ruggenmerg en klinische gegevens (98-348 MS)

Doel van het onderzoek: Multivariantie-analyse is een methode om de relaties tussen verschillende meetgegevens (MRI- en klinische gegevens) en het ziekteverloop in kaart te brengen. Het doel van dit onderzoek is het ontwikkelen van een model waarmee met gebruikmaking van MRI-meetgegevens (van zowel hersenen en ruggenmerg) en klinische gegevens een voorspelling kan worden gedaan over het te verwachten ziekteverloop. Het gaat dan met name om de overgang van relapsing-remitting naar secundair progressieve MS en het verslechteren tot EDSS 3 (enige bewegingsbeperkingen, maar volledig in staat om te lopen) en EDSS 6 (gebruik van hulpmiddelen nodig om ongeveer 100 meter te kunnen lopen). De onderzoekslijnen binnen het project zijn: 1. Voorspellende waarde van MRI en klinische gegevens voor het verslechteren tot EDSS 3 of meer bij patiënten die een mogelijke eerste aanval van MS hebben doorgemaakt. De patiënten worden bij dit onderzoek gedurende 9 jaar gevolgd.

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.

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). 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. Bereikte resultaten: Van de eerste twee onderzoekslijnen is de beoordeling van de uitkomsten afgerond en verwerkt in een artikel. Van de derde en vierde onderzoekslijn zullen de resultaten in 2006 worden verwerkt in een artikel.

60

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 EDSS-waarde die groter of gelijk is aan 3 binnen een periode van 9 jaar. Laesies in de achterste schedelgroeve van de hersenen lijken de beste voorspellende waarde te hebben voor een achteruitgang tot EDSS 3 of meer. 2. Bij maandelijks gescande patiënten werden de patronen van laesie-ontwikkeling beschreven. Laesie-ontwikkeling lijkt een (deels) patiëntgebonden fenomeen te zijn. Eigenschappen van een laesie bij de eerste radiologische tekenen van 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. 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

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 voorkomen (diffuse afwijkingen) ten grondslag liggen aan de voortgang van de ziekte en het ontstaan van handicaps in plaats van de focale leasies. Er zal gekeken worden naar het verloop van deze afwijkingen in verschillende stadia van de ziekte om daarmee het onderliggende proces, dat het

61

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.

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. Bereikte resultaten: Er is begonnen met de beoordeling van de afwijkingen bij de patiënten met vroege stadia van MS. In deze studie is aan diverse Europese MS-onderzoeksgroepen hun medewerking gevraagd en is er een grote groep van ongeveer 500 patiënten opgenomen in het onderzoek. De gegevens zijn met medewerking van alle deelnemende centra verwerkt en worden dit jaar gepubliceerd. De resultaten van dit onderzoek laten zien dat de moderne MRI-techniek in een vroeg stadium een goede voorspelling kan geven over het verdere ziekteverloop, wat belangrijk is voor de diagnostiek. De groep patiënten zal verder worden onderzocht op het ontstaan van handicaps en of voorspelling daarvan met MRI (nog) beter mogelijk is. Er wordt ook gemeten in patiënten met relapsing-remitting en primair progressieve MS. Ook deze studie wordt in samenwerking gedaan met de Europese onderzoeksgroepen. Met behulp van de computer wordt aan de digitale MRI-scan gerekend om kleine verschillen tussen scans op verschillende tijdstippen in de ziekte zichtbaar te maken. Naar verwachting kan met deze gevoelige methode beter inzicht gekregen worden welke afwijkingen schade in de hersenen veroorzaken en wanneer. De eerste resultaten van dit onderzoek worden dit jaar verwacht.

Bespreking van resultaten bij de computer.

Onderzoekers: 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 11.4

Het effect van de stress-as op de activiteit van MS-ontstekingen en ernst van MS (03-525 MS)

Doel van het onderzoek: Onderzoeken of MS-patiënten die weinig stresshormonen maken meer ontstekingsactiviteit en meer schade aan de zenuwuitlopers in de MS-ontstekingen hebben dan patiënten die veel stresshormonen maken. Achtergrond van het onderzoek: Bij stress wordt het bijnierschorshormoon cortisol gemaakt. Cortisol onderdrukt ontstekingen en wordt daarom in de vorm van prednisolon gegeven tegen aanvallen van MS. Tijdens eerder onderzoek vonden wij in de hersenen en hersenvloeistof van de meeste MS-patiënten dat zij veel cortisol maken. De vele ontstekingen in MS-patiënten activeren waarschijnlijk het stress-systeem. Verondersteld wordt dat het stresshormoon cortisol de ontstekingsactiviteit terugdringt en het lichaam met de productie van cortisol de hersenen probeert te beschermen tegen MS-ontstekingen. Echter, in 10-25% van de MS-patiënten vonden wij dat zij een opvallend weinig geactiveerd stress-systeem hadden. Opvallend was dat deze patiënten in verhouding een zeer ernstige vorm van MS hadden. Het is niet duidelijk of een tekort aan cortisol in deze patiënten de oorzaak is van de ernstige vorm van MS. Het huidig onderzoek richt zich op een grotere groep MS-patiënten waarbij naar de samenhang tussen de activiteit van het hormonale stress-systeem en de ernst van de MS-ontstekingen wordt gekeken. Mogelijk dat een erfelijke aanleg een rol speelt in onvoldoende aanmaak van stresshormonen.

62

Daarom wordt tevens DNA geïsoleerd om te zoeken naar erfelijke factoren die een rol spelen in de samenhang tussen de hoeveelheid cortisol en ernst van MS. Bereikte resultaten: Na 1 jaar is materiaal van 50 MS-patiënten verzameld, waarvan zowel hersenvloeistof als MSontstekingen en het deel van de hersenen waar de reactie op stress wordt geregeld, de hypothalamus, beschikbaar zijn. Voor een groot gedeelte van deze patiënten is de ontstekingsactiviteit reeds bepaald. Op dit moment wordt in de hypothalamus de hoeveelheid ‘corticotropin releasing hormone’ (CRH) vastgesteld als een maat voor activiteit van het stress-systeem en wachten wij op hersenvloeistof van de Nederlandse Hersenbank, waarin we cortisol en stoffen, die een maat zijn voor de ernst van de MS-ontstekingen en zenuwschade, zullen bepalen. Onderzoekers: Dr. Inge Huitinga, senior onderzoeker (2,5 dag per week) Ing. Paula van Hulten-van Run, analist (1,8 dag per week) Instituut: Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen Looptijd van het onderzoek: 17 dec. 2004 – 17 dec. 2007 Subsidie: € 167.688,- voor 3 jaar 11.5

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. Bastiaan Moraal houden zich hier bezig met de ontwikkeling van nieuwe MRI-technieken om het verloop van MS te volgen. Zie hiervoor paragraaf 3.2 van dit katern. Aan het ErasMS probeert drs. Marcel Stoop eiwitten op te sporen die kunnen worden gebruikt voor de diagnose of voor voorspelling van het verloop van de ziekte (biomarkers). Zie hiervoor paragraaf 3.3 van dit katern.

63

Dr. Inge Huitinga en dr. Sandra Amor tijdens de uitreiking van hun MS-fellowships in 1999.

12. Onderzoek naar de grijze stof en naar de oorzaak van vermindering van geheugen en d e n k p ro c e s s e n b i j M S 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 MRI-gegevens 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 werd in deze studielijn bijvoorbeeld gekeken naar het effect van de beschadigingen in de grijze stof op de cognitieve functies (geheugen, concentratie) van MS-patiënten. Ook hebben we het hersenweefsel van overleden patiënten bestudeerd, 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 bij het ziekteproces. Door nog onvoldoende ontwikkeling van de 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 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. Dit alles heeft tot 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.

64

Bereikte resultaten: Project 00-427 MS werd 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 MS-brein. 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 in de hersenen van gezonde proefpersonen, om de waarde en de nauwkeurigheid van deze techniek in de grijze stof te bepalen. Metabolisme (of stofwisseling) kan worden gemeten met een speciale MRI-techniek, MR-spectroscopie (MRS), 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 (MRS), met het doel te onderzoeken of en hoe het metabolisme in de hersenen van MS-patiënten 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 cognitie-problematiek, werd niet duidelijk uit dit onderzoek en moet nog verder worden onderzocht. Het vierde onderzoek betreft een nieuwe MRI-techniek (de 3D-DIR), die de grijze stoflaesies beter in beeld brengt. Dit was tot voor kort nog niet mogelijk. De nieuwe MRI-techniek toonde veel meer laesies aan in de grijze stof dan de standaard MRI-technieken. Het vijfde onderzoek tenslotte, heeft laten zien dat grijze stoflaesies in de hersenen van overleden MS-patiënten veel vaker voorkomen dan op standaard MRI te zien is. Daarom is er in een zesde studie besloten om grijze stofbeschadigingen met hoge-resolutie MRI (hogere magneetveldsterkte) verder te onderzoeken. Hierbij was de verwachting dat de hogere veldsterkte de kleine grijze stoflaesies veel beter in beeld zou kunnen brengen. Echter, uit dit onderzoek bleek dat dit niet het geval is. Het feit dat grijze stoflaesies niet goed in beeld gebracht kunnen worden, kan o.a verklaard worden door het feit dat de gebieden met myeline-afbraak in de grijze stof niet ontstoken zijn. Dit geeft een slecht contrast op de MRI-beelden, kennelijk zelfs wanneer er bij hogere magneetveldsterkte gemeten wordt. 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: Dr. 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 dr. Jeroen Geurts met 3,5 maanden verlengd worden met het resterende budget. Subsidie: € 240.095,- voor 3 jaar

65

12.3

Ve r a n d e r i n g e n i n d e g r i j z e s t o f i n M S ( 0 2 - 4 9 8 M S )

Doel van het onderzoek: Karakterisering van ziektemechanismen van MS-laesies in de grijze stof. 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 te zien 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. In dit project willen wij karakteriseren welke veranderingen in grijze stoflaesies voorkomen: bloedvatschade en lekkage, ontstekingseiwitactivering (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.

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

Bereikte resultaten: Wij hebben het voorkomen van ontstekingseiwit-activering in grijze en witte stof gekarakteriseerd in hersenweefsel van 22 overleden 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. Verder hebben wij onderzoek gedaan naar het voorkomen van veranderingen in bloedvaten (beschadiging van de zgn. bloed-hersenbarrière). Bloedvatveranderingen 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). Dit resultaat steunt de veronderstelling dat bloedvatveranderingen niet noodzakelijk zijn om afbraak van myeline te krijgen in grijze stof. Verder hebben we onderzoek gedaan naar genetisch materiaal in cellen in gebieden van de grijze stof met en zonder laesies. Met behulp van de zogenaamde microarray-methode kunnen we de activiteit van alle menselijke genen tegelijkertijd bestuderen. De resultaten laten zien dat de verschillen tussen gebieden met en zonder laesies in de grijze stof kleiner zijn dan in de witte stof. Wij verrichten nu verdere statistische analyse op dit materiaal en gaan veranderingen in de activiteit van enkele groepen genen nader bestuderen. In het bijzonder bestuderen we veranderingen in genactiviteit en functie van mitochondriën, de energiecentrales van de cellen. Onderzoeker: Drs. Bianca Brink, aio Ing. Elise van Haastert, analist (van 15 okt. 2004 - 1 feb 2005) Ing. Angelique Leonhart, analist (2,5 dag per week; van 1 aug. 2005 tot 1 jan. 2007) Begeleiders: Dr. Lars Bö, neuroloog Prof. dr. Paul van der Valk, neuropatholoog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 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.

66

1 3 . O n d e r z o e k n a a r p s y c h o l o g i s c h e e ff e c t e n v a n M S 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.

67

Onderzoeker: Drs. Mariëlle Visschedijk, aio Mevr. drs. Anita Tromp-Wever, mevr. drs. Dorine Sellenraad en mevr. drs. Sabine Tibbe, psycholoog/groepstherapeut (3 uur per week) Begeleiders: Dr. Emma Collette, psycholoog Prof. dr. Chris Polman, neuroloog Prof. dr. Henk van der Ploeg, psycholoog Instituut: VU medisch centrum, Amsterdam Looptijd van het onderzoek: 1 sep. 1999 – 1 jan. 2005 Uitwerking van gegevens heeft gedeeltelijk plaatsgevonden in 2005. Subsidie: € 124.091,- voor 4 jaar

14. Functies binnen de wetenschap Onderzoekers:

Onderzoekers bij een lezing tijdens de MSonderzoeksdagen 2005.

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.

68

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. 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.

69

De neuroloog en immunoloog dr. Rogier Hintzen geeft een voordracht op de MSonderzoeksdagen 2005.

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.

1 5 . Wo o rd e n l i j s t 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.

Witte bloedcellen in beeld: elektronenmicroscopische opname van een macrofaag omringd door B- en T-cellen. (Illustratie: prof. dr.

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.

Willem van Ewijk, afdeling Moleculaire Celbiologie, Leids Universitair Medisch

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.

Centrum.)

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.

70

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. 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.

71

Grijze en witte stof zichtbaar op een doorsnede van de hersenen afkomstig van de Nederlandse Hersenbank. MS-laesies (omcirkeld) zijn met het blote oog zichtbaar als grijze vlekken.

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. Laesies (zie pijlen) zichtbaar als lichte vlekken op een MRI-scan van de hersenen.

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. 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.

72

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.

73

Schematische weergave van het verloop van handicaps en klachten bij verschillende vormen van MS.

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

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: [email protected] • Website: www.msresearch.nl Postbank gironr. 6989 ABN AMRO rek.nr. 70 70 70 376

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 2 0 0 5 - 2 0 0 6