Vliegjes met Parkinson

Dit artikel is geschreven op basis van informatie ons verstrekt door professor Patrik Verstreken. Ten eerste konden wij beschikken over een zelfgeschreven verslag van een gespreksnamiddag over het wetenschappelijk onderzoek naar de ziekte van Parkinson. Ten tweede konden we ook beschikken over de presentatie die hij gaf op de Parkinsonwerelddag. Ten derde heb ik de eer en het genoegen gehad het labo van professor Verstreken te mogen begroeten. Dit artikel is een synthese van wat ik uit deze drie bronnen en van de website van het VIB heb geleerd.

Patrik-Verstreken_275

De symptomen van de ziekte van Parkinson worden veroorzaakt doordat zenuwcellen die instaan voor de besturing van onze beweging een bepaalde stof, dopamine, niet meer kunnen produceren, en afsterven. Deze stof is verantwoordelijk voor de coördinatie van de bewegingen. Maar waarom deze cellen afsterven, is nog helemaal niet duidelijk. Zijn het enkel deze cellen die afsterven? Waarom sterven ze af? Kunnen we dit proces tegenwerken of omkeren? Dit zijn maar enkele vragen die nog steeds op een antwoord wachten.

  1. Fruitvliegjes als proefdieren

Om op dit soort vragen te kunnen beantwoorden, wordt in het labo van professor Verstreken (en andere labo’s wereldwijd) onderzoek gedaan naar erfelijke vorm van de ziekte van Parkinson. De ziekte van Parkinson wordt meestal veroorzaakt door onbekende factoren (90%) en in een beperkt aantal gevallen (10%) door erfelijke factoren, doorgegeven van ouder op kind. De onderzoekers hopen dat door meer inzicht te krijgen in de mechanismen die de erfelijke vorm veroorzaken, ze ook meer te weten kunnen komen over wat er misloopt bij de niet-erfelijke vorm van de ziekte van Parkinson.

fruitvlieg_1.0

Even een kort lesje in genetica. Alle erfelijke eigenschappen worden bepaald door het DNA. Het DNA is een molecule dat bestaat uit een lange reeks “letters”, die als een lange spiraal opgeslagen zitten in de chromosomen in de kernen van onze cellen. Deze letters vormen woorden, de genen, die verantwoordelijk zijn voor alle erfelijke eigenschappen. Elke foute letter kan verantwoordelijk zijn voor een erfelijke afwijking, eventueel een ziekte. Op dit ogenblik zijn er een twintigtal genfouten ontdekt die verantwoordelijk zijn voor de ziekte van Parkinson. De onderzoekers gaan er vanuit (hopen) dat deze genetische afwijkingen dezelfde fouten veroorzaken als niet genetische factoren. Dit idee is gebaseerd op het feit dat genetische en niet-genetische factoren dezelfde ziekte veroorzaken, dezelfde processen worden verstoord. Bij de niet-genetische vormen is niet onmiddellijk duidelijk waarom, maar bij de genetische vormen kunnen de fouten in het DNA gelokaliseerd worden, en dat leert de onderzoekers meteen waar ze moeten zoeken. Zij geven een aanknopingspunt om op zoek te gaan naar welke processen belangrijk zijn.

Om na te gaan hoe een gen met een fout de werking van een cel verstoort, worden proefdieren gebruikt. In het labo van Patrik Verstreken worden fruitvliegjes gebruikt om de werking van verstoorde genen de controleren. Die fruitvliegjes lijken op het eerste zicht nauwelijks op een mens.Toch hebben ze heel wat, wel 70%, genen met dezelfde functie. Bovendien hebben ze een beperkte levensduur, kweken ze veel, zijn ze gemakkelijk te manipuleren en kan men er gemakkelijk menselijke genen inplanten. Zo kan men bekijken wat een foutief gen veroorzaakt.

Zo heeft men al heel wat ontdekt in verband met het pink1 gen. Dit gen, dat een rol speelt bij de ziekte van Parkinson, komt zowel voor bij de fruitvlieg als bij de mens. Onderzoekers ontdekten dat vitamine K2 bij fruitvliegjes een positief effect heeft op de symptomen veroorzaakt door de fout in het gen. Beperkte proeven bij enkele patiënten doen vermoeden dat vitamine K2 ook bij mensen een positief effect heeft in bepaalde gevallen van de ziekte van Parkinson.

Er is echter nog veel werk aan de winkel. Er zijn immers veel erfelijke factoren – op dit ogenblik zijn er een twintigtal genen bekend – die een rol spelen en tot nu toe weet men nog niet precies welke factoren bepaalde symptomen veroorzaken. Bovendien zijn menselijke hersenen veel complexer dan die van fruitvliegjes. Daarom kunnen de resultaten bij fruitvliegjes niet zomaar overgezet worden als resultaten bij mensen.

  1. Stratificatie: één ziekte, verschillende oorzaken

De ziekte van Parkinson wordt onder andere gekenmerkt door een veelheid van symptomen. Op dit ogenblik zijn er een veertigtal gekend waarvan elke patiënt er een aantal vertoont. Waarschijnlijk hebben deze verschillende symptomen ook een verschillende oorsprong. Dit is tegelijkertijd goed en slecht nieuws. Het slechte nieuws is dat er waarschijnlijk geen wondermiddel bestaat dat alle “ziektes van Parkinson” tegelijkertijd zou genezen. Het goede nieuws is dat men op zoek zou kunnen gaan naar specifieke therapieën voor specifieke gevallen. (Vergelijk met het kankeronderzoek.)

  1. Stress in de hersenen als een van de oorzaken van de ziekte van Parkinson

In de hersenen vormen miljoenen zenuwcellen een gigantisch netwerk. Dopaminerge neuronen die aangetast worden bij de ziekte van Parkinson, hebben heel erg lange uitlopers. Aan het uiteinde van deze uitlopers bevindt zich de plaats waar informatie van de ene cel naar de volgende cel wordt overgedragen. Deze plaatsen worden synapsen genoemd. Door langdurig en intensief gebruik geraken deze synapsen wel eens defect. Deze defecten worden normaalgezien opgeruimd door “autofagie“. Dit is een biologisch proces waarbij het “restafval” in de cel wordt opgeruimd. “Autofagie” komt uit het Grieks en betekent letterlijk “zichzelf opeten.“

neuron

Bij bepaalde erfelijke vormen van Parkinson is deze autofagie verstoord. Dit heeft men niet alleen vastgesteld bij fruitvliegjes maar ook in menselijke hersencellen. Om deze hersencellen te bekomen, herprogrammeert men stamcellen uit de huid tot hersencellen. Als men dit doet met cellen van een patiënt met een erfelijke vorm van de ziekte van Parkinson, dan merkt men dat deze hersencellen ook een verstoord autofagieproces vertonen.

Nu zoekt men manieren om dit autofagieproces te manipuleren en zo de hersenen te beschermen. Dat zou de basis kunnen zijn van een mogelijke behandeling. Onderzoekers zoeken ook nog uit waarom sommige hersencellen kwetsbaarder zijn dan anderen.

  1. Defecten mitochondriën: verstoorde energiecentrales

Als cellen kleine fabriekjes zijn, dan zijn de mitochondriën de energieleveranciers. Mitochondriën zijn kleine organellen die zorgen voor de energieproductie in alle cellen. In de hersencellen is deze energieproductie nodig voor het doorgeven van signalen. Slechtwerkende mitochondriën in de hersenen zijn verantwoordelijk voor neurologische aandoeningen zoals Parkinson. Zij zorgen ervoor dat signalen niet worden doorgegeven en dat de betrokken cellen afsterven.

mitochondria

Afgestorven mitochondriën worden ook door autofagie uit de cel verwijderd en het materiaal wordt gerecupereerd. Bij bepaalde vormen van erfelijke Parkinson loopt er iets mis met deze autofagie. Daardoor stapelt het afvalmateriaal van de mitochondriën zich op in de cel en sterft deze af.

Onderzoekers van het laboratorium van professor Patrik Verstreken hebben gevonden dat vitamine K2 een positief effect heeft op de afbraak van deze mitochondriën. Daardoor blijft de energieproductie verzekerd en blijvende hersencellen werken. Dit is alvast vastgesteld bij fruitvliegjes maar moet nog verder onderzocht worden bij levende patiënten.

  1. Nieuw inzicht in de beginfase van Parkinson (en Alzheimer)

De Tau-eiwitten, die vooral bekend zijn voor hun rol bij de ziekte van Alzheimer, zijn ook betrokken bij andere hersenaandoeningen zoals de ziekte van Parkinson. Deze eiwitten klitten samen tot neuronale kluwens: eiwitophopingen die leiden tot het afsterven van hersencellen. Het team van professor Verstreken heeft ontdekt dat deze eiwitten de communicatie tussen de zenuwcellen al verstoren vooraleer ze samenklitten.

tau

Nu men weet hoe deze eiwitten de communicatie verstoren, kan men op zoek gaan naar manieren om dit tegen te gaan en zo de ziekte te stoppen. De eerste resultaten bij proeven op ratten blijken hoopgevend. Er moet echter nog veel onderzoek gebeuren vooraleer dit zou kunnen leiden tot een oplossing bij patiënten.

Een wetenschappelijke doorbraak is lang niet altijd een medische doorbraak. Er moet nog eens zeer veel onderzoek gebeuren voordat deze eerste positieve wetenschappelijke resultaten zouden kunnen leiden tot medische oplossingen. Wie over dit onderzoek meer willen weten kan altijd terecht op de website van het VIB (http://www.vib.be/nl/mens-en-gezondheid/Pages/Communicatie-tussen-hersencellen.aspx). Met vragen over dit of een ander medisch gericht onderzoek kan je terecht op het volgende e-mailadres: patienteninfo@vib.be.

Deze tekst werd nagelezen en gecorrigeerd door Liesbeth Aerts (VIB)

Een Reactie op “Vliegjes met Parkinson

  1. Met heel veel interesse heb ik dit artikel gelezen! Proficiat Wim, voor de heldere verwoording en verstaanbare taal, en gelukkig ook een positieve noot, al kan het nog wel even duren.
    Heel veel groetjes,
    Veronique Trippas

    Like

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s