Een nieuwe studie waarbij genetisch gemanipuleerde muizen en menselijke cel en weefsel-samples gebruikt werden, heeft bewijs toegevoegd dat hogere niveaus van ontstekingsbevorderende stoffen, betrokken bij de vetstofwisseling, voor komen bij mensen met amyotrofe laterale sclerose (ALS), de neurologische spierziekte, ook bekend als Lou Gehrig’s disease.
De studie, welke zich focuste op genetische routes, betrokken bij hoe spinale motorische cellen vetten verwerken, ontdekte dat vergeleken bij mensen zonder ALS, diegenen met de aandoening 2,5 keer hogere niveaus arachidonzuur hebben. Arachidonzuur is een vet dat vaak voorkomt in de vettere delen van vlees en vis, en wat bekend staat om onstekingsprocessen aan te sporen die nodig zijn om wonden en weefselschade te repareren.
Opmerkelijk was dat door te manipuleren in de route van arachidonzuur bij muizen die gefokt werden om de biologische kenmerken van ALS te ontwikkelen, de onderzoekers in staat waren om spierverzwakkende symptomen bij de muizen ,welke een 20-25% toename in grijpkracht ondervonden, te verminderen, en om hun overleving met twee tot drie weken te verlengen.
Een verslag van het werk, geleid door Johns Hopkins onderzoekers, verscheen in de uitgave van 15 november van Nature Neuroscience.
De onderzoekers gebruikten cafeïnezuur, een ontstekingsremmende stof, wat van nature zit in koffie, thee, tomaten en wijn, om de arachidonzuur-route te beïnvloeden, maar ze waarschuwen dat mensen met ALS zichzelf niet moeten gaan behandelen met deze stof, die verkocht wordt als een niet gereguleerd voedingssupplement. Meer studies zijn nodig om vast te stellen wat veilige niveaus zijn van cafeïnezuur—sommige verslagen hebben gewezen op mogelijke schadelijke bijwerkingen, waaronder kanker en darmproblemen.
Ook arachidonzuur, verkocht om zijn vermeende effect ter verbetering van spieren, in buitensporige en niet geteste hoeveelheden, kan giftig zijn en ervoor zorgen dat hersencellen afsterven, zeggen experts.
Ongeveer 30.000 mensen in de U.S. hebben ALS, volgens de onderzoekers, en ongeveer 10 procent van de gevallen kan worden toegeschreven aan erfelijke genetische veranderingen. De rest komt sporadisch voor. Er is geen medicijn bekend.
De nieuwe studie bouwt voort op de bestaande observatie dat hoewel patiënten met ALS het merendeel van hun spiercontrole verliezen door beschadigde spinale motorische neuronen, ze meestal nog steeds controle hebben over hun oogbewegingen , welke gestuurd worden door oculaire zenuwcellen, zegt Gabsang Lee, D.V.M., PhD, associate professor of neurology aan de Johns Hopkins University School of Medicine en lid van het Institute for Cell Engineering aan John Hopkins Medicine.
Om de potentieel belangrijke genetische verschillen tussen ziektevrije oculaire neuronen en ruggenmerg neuronen die wel geraakt worden door ALS te onderzoeken, bestudeerde Lee’s team stamcellen die men verkreeg van iemand met ALS. Kijkend naar de genetische routes, actief eiwitten producerend, vonden de wetenschappers meer activiteit in genen die het vetmetabolisme, het proces waarbij cellen vet verwerken, controleerden.
Lee stuurde vervolgens collega’s van de University of Southern California samples van oculaire neuronen en spinale motorische neuronen van zeventien personen met ALS die behandeld waren in het John hopkins Hospital, en zes sample sets van mensen zonder de aandoening. De onderzoekers bevestigden dat spinale motorische neuronen van de mensen met ALS compleet andere hoeveelheden en typen vet bevatten dan de oculaire neuronen, vergeleken met de mensen zonder de ziekte.
Verdere analyses om te identificeren weke ‘vet-routes’ het meeste waren veranderd in cellen tussen mensen met ALS en mensen zonder ALS, toonden aan dat één specifieke route opviel; die van arachidonzuur.
Als omega-6 vetzuur dat de reactie van het lichaam op ontsteking controleert, is arachidonzuur gelinkt aan de ziekte van Alzheimer en Parkinson, en twee decennia geleden ontdekten onderzoekers hogere hoeveelheden dan verwacht van het enzym in neuromusculair weefsel bij mensen met ALS.
Lee geeft aan dat de routes van vet veel bestudeerd zijn omdat ze belangrijke onderdelen zijn van het celmembraan, dat de stroom van moleculen in en uit de cel mogelijk maakt. Celmembranen gaan meestal defect wanneer er ontsteking is, en Lee zegt dat het lichaam arachidonzuur strak moet reguleren, omdat anders ontstekingen op hol kunnen slaan en signalen naar het immuunsysteem kunnen sturen om zenuwweefsel te vernietigen.
Om nog verder de rol te testen van arachidonzuur, voerden de onderzoekers experimenten uit om de effecten om te keren door cafeïnezuur te geven aan fruitvliegjes die genetisch gemanipuleerd waren om ALS-achtige symptomen te ontwikkelen. Vliegjes die cafeïnezuur gevoerd werden, waren in staat om meer in het rond te bewegen, omhoog te klimmen in het testbuisje, en leefden vaak langer dan vliegjes die de stof niet toegediend hadden gekregen.
De onderzoekers voerden vervolgens gelijksoortige experimenten uit met cafeïnezuur bij muizen, speciaal gefokt om ALS te ontwikkelen, en diegene die de stof ontvingen leefden twee tot drie weken langer dan muizen die de stof niet kregen.
Hoewel het nieuwe bewijs wellicht ooit leidt tot potentiële nieuwe strategieën voor behandeling, zegt Lee dat er nog vragen blijven liggen. “We weten nog niet waarom oculaire en spinale zenuwcellen verschillen qua vetstofwisseling of welk percentage van de ALS patiënten veranderingen heeft met betrekking tot de archidonzuur-route”, aldus Lee.
Lee heeft voorlopige patenten geregistreerd met betrekking tot technologie gerelateerd aan het potentieel gebruik van de arachidonzuur-route om ALS te behandelen.
Vertaling: Arnoud