Hoe begint een MS ontsteking?

Belang: In de hersenen en het ruggenmerg van mensen met MS ontstaan MS-ontstekingen waarin myeline rondom zenuwuitlopers wordt verwijderd door afweercellen uit het bloed (macrofagen) en/of uit de hersenen (microgliacellen). Verlies van myeline leidt tot neurologische symptomen van MS. Recent hebben we microgliacellen opgezuiverd uit hersenweefsel van mensen met MS die na overlijden hun hersenen hebben gedoneerd aan de Nederlandse Hersenbank voor MS (NHB-MS). Microglia zijn kleine hersencellen die bij gezonde mensen afvalstoffen opruimen en zo hersenschade voorkomen, maar in mensen met MS ‘doorslaan’ en myeline gaan afbreken. Microglia opgezuiverd uit in normaal-ogend hersenweefsel waar nog geen MS-ontstekingen zitten, blijken al significant meer vetten zoals myeline te verwerken dan microglia van mensen zonder MS. Hiernaast zien wij dat mensen met MS in normaal-ogend hersenweefsel kleine lokale ophopingen van enkele microgliacellen hebben zonder dat daar een ontsteking zit. Deze ophopingen worden ook wel clusters genoemd (zie figuur). Wanneer mensen met MS meer van deze microglia clusters hebben, hebben ze ook meer actieve MS-ontstekingen elders in het brein.

Verandering in myeline bij MS

We vermoeden dat in deze microglia clusters de afbraak van myeline begint. Ook is het zo dat myeline van mensen met MS efficiënter wordt opgenomen door gekweekte microgliacellen dan myeline van gezonde mensen. De myeline van mensen met MS is dus veranderd. Wij vermoeden dat microglia in normaal-ogend hersenweefsel beginnen met het verwijderen van het veranderde myeline en dat deze cellen hierbij clusters vormen. Dit proces kan leiden tot de vorming van een nieuwe MS-ontsteking.

Methode: Wij gaan microglia clusters nauwgezet onderzoeken met de nieuwste moleculaire technieken en met zeer gevoelige microscopen de veranderingen in myeline en de zenuwuitlopers in normaal-ogend hersenweefsel onderzoeken. Intussen zullen we myeline uit toekomstige hersendonaties van mensen met MS en gezonde controles opzuiveren om met vet- en eiwitanalyses vast te stellen wat verandert in de myeline in mensen met MS.

Resultaat: We hebben met de microscoop gezien dat er in MS meer activatie van het immuunsysteem is.  Zo zijn er afweercellen (T- en B-cellen) aanwezig en worden er ook al vetten zoals myeline verwerkt. Microglia clusters komen ook voor bij andere ziektebeelden, zij kunnen namelijk ook ontstaan door een herseninfarct. We gevonden dat de microglia clusters van MS aanzienlijk verschillen van microglia clusters die zijn ontstaan door herseninfarcten. Deze verschillen vinden we zowel met de microscoop als met zeer gevoelige gen-expressie analyses. Deze data worden nu verder geanalyseerd. We verwachten bewijs te vinden dat microglia clusters in MS beginnende MS-ontstekingen zijn. Deze kennis biedt mogelijk aangrijpingspunten om beginnende MS-ontstekingen te stoppen. Daarnaast onderzoeken we de veranderingen op ultra-structureel niveau. Met een elektronenmicroscoop kunnen we hele kleine veranderingen in de myeline waar nemen in hersengebieden die (nog) niet aangetast lijken door MS. Dit zou aanwijzingen kunnen geven waarom microglia clusters ontstaan in MS.

Impact: Door meer te weten te komen over de processen die ten grondslag liggen aan de vorming van MS-ontstekingen, hopen we aangrijpingspunten te ontdekken die kunnen worden gebruikt om de vorming van MS-ontstekingen in een vroeg stadium een halt toe te roepen, om zo het ziekteproces te stoppen.