ENGINEERINGNET.BE - ALS is de meest voorkomende motorneuronziekte bij volwassenen. De ziekte tast specifiek de motorische zenuwcellen aan.
Dit zijn de cellen die signalen sturen van de hersenen naar de spieren om beweging mogelijk te maken. Bij ALS gaan deze cellen langzaam verloren, waardoor patiënten geleidelijk hun spierkracht verliezen.
De gevolgen zijn zwaar: verlamming, slikproblemen, en moeite met spreken en ademen. Meestal overlijden patiënten binnen twee tot vijf jaar na de start van de symptomen.
Ondanks intensief onderzoek blijft de exacte oorzaak van de motorische zenuwceldood onduidelijk. Nu wijzen wetenschappers op een mogelijk verband met de zogenaamde cilia – microscopisch kleine ‘antennes’ op onze cellen die essentieel zijn voor het ontvangen en verwerken van belangrijke signalen.
In 2016 identificeerde een internationaal consortium, in België onder leiding van Prof. Philip Van Damme, neuroloog aan UZ Leuven en onderzoeker aan KU Leuven, het gen C21orf2 als een nieuw ALS-gerelateerd gen.
Uit eerder onderzoek was al bekend dat mutaties in C21orf2 cilia kunnen beschadigen bij andere aandoeningen. Dit bracht de onderzoekers op het idee om na te gaan of hetzelfde mechanisme ook een rol speelt bij ALS.
In samenwerking met het lab van Prof. Ludo Van Den Bosch (VIB-KU Leuven) ontdekten de onderzoekers dat mutaties in C21orf2 de vorming en structuur van primaire cilia verstoren.
Zenuwcellen van ALS-patiënten met deze mutaties hadden minder cilia, en de cilia die nog aanwezig waren, bleken opvallend korter en werkten niet goed meer.
Mathias De Decker, eerste auteur van de studie: “We zagen dat een belangrijke signaalreeks, sonic hedgehog (Shh), verstoord raakte. Dit pad is cruciaal voor de gezondheid van motorische zenuwcellen. Zonder dit pad kunnen zenuwcellen geen goede verbindingen maken met spieren. En zonder deze verbindingen werken de spieren niet meer.”
De onderzoekers wilden weten of ze deze problemen konden oplossen. Ze deden extra experimenten en ontdekten dat het herstellen van de hoeveelheid C21orf2 in de beschadigde cellen de cilia opnieuw normaal maakte.
Hierdoor werd de Shh-signaalreeks weer geactiveerd, en konden de zenuwcellen opnieuw verbindingen maken met de spieren.
Een opmerkelijke observatie: vergelijkbare problemen met cilia werden ook gevonden in motorische zenuwcellen van ALS-patiënten met mutaties in C9orf72, een van de meest voorkomende genetische oorzaken van ALS.
Dit suggereert dat cilia-storingen niet beperkt zijn tot één subtype van ALS, maar misschien een bredere rol spelen in de ziekte.
Prof. Philip Van Damme: “Deze observaties roepen heel wat vragen op, maar openen ook nieuwe onderzoekspaden. Het herstellen van C21orf2 kon de cilia-problemen en de verbindingen met de spieren repareren. Dit suggereert dat het aanpakken van cilia-storingen een mogelijke nieuwe therapeutische aanpak kan worden voor ALS.”
Op de foto boven: cellen van patiënten met een C21orf2 mutatie met beschadigde primaire cilia.
Hun studie werd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Brain.
