Zijn veranderingen in de hersenschors een voorbode voor hersenkrimp?

Hersenkrimp en problemen met cognitieve functies

Belang: Klinische achteruitgang bij multiple sclerose (MS) hangt sterk samen met complexe veranderingen in de grijze stof, die uiteindelijk leiden tot hersenkrimp. Hersenkrimp wordt veroorzaakt door verlies van zenuwcellen en hun uitlopers. Helaas kunnen we deze kleinschalige veranderingen moeilijk zichtbaar en navolgbaar maken met MRI-scans. Dit bemoeilijkt vroegtijdig ingrijpen en sensitieve monitoring van ziekteactiviteit en progressie, vóórdat onomkeerbare schade en invaliditeit optreden. Recent vonden we in het MS Centrum Amsterdam een eerste indicatie voor specifieke veranderingen in de hersenschors die sterk samenhangen met problemen van cognitieve functies. Met deze aanvraag willen wij de gebruikte techniek verder ontwikkelen. Waar kijken we precies naar? Zijn deze veranderingen een kenmerk van verlies van zenuwen en dus een voorbode voor hersenkrimp? Om deze vragen te beantwoorden moeten we gedetailleerder naar de grijze stof kijken.

Gebruik van een krachtigere, geavanceerde MRI scan

Methode: Met de komst van krachtige MRI-scanners is het mogelijk om verder in te zoomen op het brein, in ons geval, op de grijze stof bij MS. Met een zogeheten SANDI’-scan kunnen hele kleine veranderingen die een maat zijn voor de hoeveelheid cellen in de grijze stof beter en gedetailleerder bestudeerd worden, dan met een normale MRI-scan. Allereerst bestudeerden we hersenkrimp en ‘SANDI’-scans op regionale basis in zowel de hersenschors (1) als diepere gebieden (2). Hiermee wilden we kijken of we een gedetailleerd patroon van micro-structurele veranderingen onderliggend aan hersenkrimp konden detecteren bij MS. Bovendien wilden we de veranderingen over de tijd bestuderen voor het identificeren van kleine veranderingen vóórdat grote onomkeerbare schade zichtbaar wordt.

Resultaten:

• We vonden een verlies van cellen in laesies in de hersenschors in vergelijking met normaal-ogende en gezonde hersenschors. Ook in gebieden nét buiten de laesies waren hele kleine veranderingen van de hoeveelheid cellen zichtbaar. Deze veranderingen komen overeen met wat we zien door de microscoop.
• We vonden ook een verlies van cellen in subregionale thalamus gebieden, ofwel het ene gebied had meer verlies van cellen dan andere gebieden. Dit kan komen doordat de zenuwbanen, verbonden aan deze gebieden, beschadigd zijn, óf door ontstekingscellen in het hersenvocht dat grenst aan de thalamus. De subregionale afwijkingen zijn sterk geassocieerd met volumeverlies van de thalamus.
• Over de tijd zagen we een groter verlies van cellen in de hersenschors bij mensen met MS, vóórdat hersenkrimp zichtbaar was op een normale MRI-scan. Ook zagen wij al hele kleine veranderingen in de hersenschors op de plekken waar later een laesie ontstond.

Impact: Deze bevindingen geven aan hoe gevoelig deze nieuwe scan is om hele kleine veranderingen in de grijze stof in kaart te brengen. De metingen met deze nieuwe MRI-techniek zouden gebruikt kunnen worden om het effect van medicatie te meten. Bovendien levert dit onderzoek een beter begrip op van MS-specifieke (onomkeerbare) schade zichtbaar op MRI.

Nieuwberichten:

• 10 juni 2024: Kleinschalige veranderingen meten in de hersenen
• 12 juli 2023: Vijf extra beurzen voor werkervaring bij een andere onderzoeksgroep

De subsidie voor het onderzoek van Eva is mogelijk gemaakt door het Fund Girn, een fonds dat wordt beheerd door de Koning Boudewijnstichting. Stichting MS Research selecteerde de onderzoeksprojecten en draagt zorg voor de monitoring van de voortgang en resultaten.