Verschillen in de bloed-hersenbarrière tussen vormen van MS

Verschillen in bloed-hersenbarrière tussen mensen met MS

Belang: MS verloopt niet bij iedereen hetzelfde, klinische symptomen uiten zich in een relapsing-remitting patroon (RRMS), of in een progressief beloop. Een belangrijke gebeurtenis in de vroege fase van RRMS is lekkage aan de natuurlijke barrière die het bloed van de hersenen scheidt. Hierdoor kunnen ontstekingscellen vanuit de bloedbaan de hersenen binnendringen. Deze ontstekingscellen zijn betrokken bij myeline afbraak. Het niet goed functioneren van de bloed-hersenbarrière (BHB) speelt een minder belangrijke rol bij progressieve MS. Het doel van dit project was te onderzoeken in welke mate de BHB verschilt tussen mensen met en zonder MS en hoe deze anders reageert op ontstekingsmediatoren.

Bloed-hersenbarrière model

Methode: We hebben de bloed-hersenbarrière laten vormen uit een specifiek soort primitieve stamcellen (iPSC) en onderzochten de stamcellen van mensen met verschillende vormen van MS en hun broers of zussen zonder MS. We maakten daarbij gebruik van een speciaal kweekschaaltje met een filter. Op het filter groeiden de stamcellen uit tot een gesloten laag, net als bij de echte bloed-hersenbarrière. Met dit kweekmodel hebben we in het laboratorium de bloed-hersenbarrière bestudeerd. Het doel was:

1. De barrièrefunctie van de gesloten laag cellen vast te stellen,
2. In kaart brengen welke genen tot uitdrukking komen,
3. Bepalen welke eiwitten door de cellen worden uitgescheiden,
4. Meten hoe de bloed-hersenbarrière reageert op ontstekingscellen,
5. Testen welke nanomedicijnen de barrière kunnen passeren.

In ons onderzoek hebben we steeds een vergelijking gemaakt tussen cellen van mensen met verschillende vormen van MS en broers of zussen zonder MS.

Verschil in gedrag van bloed-hersenbarrière bij RRMS

Resultaat: We zagen dat de gekweekte BHB-cellen van mensen met RRMS en hun broers/zussen eigenschappen vertonen die iets meer lijken op die van epitheelcellen en minder op typische BHB-cellen. Dit effect zagen we niet bij de gekweekte BHB-cellen van mensen met PPMS en hun broers/zussen. Ondanks deze verschillen, werkte de BHB-laag in het labmodel nog steeds goed als barrière. Dit wijst erop dat het om subtiele veranderingen gaat, die mogelijk een rol spelen bij het ontstaan van problemen met de BHB bij MS. Helaas reageerden de BHB-cellen in ons modelsysteem niet op twee mengsels van ontstekingsmediatoren die aanwezig zijn in de door MS-aangedane hersengebieden en waarvan we vermoeden dat ze de BHB kunnen verstoren. Onderzoek met relatief zachte nanodeeltjes voor transport van medicijnen over de BHB, zogenaamde nanogels, laten zien dat deze minder goed door de BHB-laag van mensen met RRMS- en hun broer/zus (zonder MS-diagnose) gingen in vergelijking met de BHB-laag van niet-verwante personen.

Nieuwe verpakkingsmiddelen voor medicijnen

Impact: De veranderde eigenschappen van de gekweekte BHB van mensen met RRMS kan belangrijke gevolgen hebben. We moeten verder onderzoeken of deze verschillen ook echt in het hersenweefsel van mensen met RRMS voorkomen, én of ze schadelijk zijn. Daarna moeten we kijken of we dan behandelingen kunnen ontwikkelen die dit profiel herstellen. Ook wijzen onze resultaten erop dat ook mensen die zelf geen MS hebben, maar wel genetisch verwant zijn, ook subtiele veranderingen in de BHB kunnen vertonen. Dit onderstreept dat het belangrijk is om in het modeleren van MS, waarbij erfelijke factoren een rol spelen, ook niet aangedane familieleden mee te nemen. Bij medicijnontwikkeling dient rekening gehouden te worden met het afgiftesysteem, omdat de doorgang van zachte nanodeeltjes door de BHB mogelijk anders verloopt bij mensen met MS, wat gevolgen heeft voor hoe goed medicijnen de aangedane gebieden in de hersenen bereiken.

Nieuwsberichten:

• 30 mei 2022: Ruim 1 miljoen euro aan subsidies toegekend op Wereld MS Dag

Projectnummer: 22-1158