Ter illustratie. Screenshot YouTube
Een Israëlische onderzoeksgroep heeft het biologische mechanisme ontdekt dat zenuwbeschadiging veroorzaakt bij amyotrofische laterale sclerose (ALS), ook bekend als de ziekte van Lou Gehrig.
De baanbrekende studie suggereert dat het beloop van deze dodelijke ziekte in een vroeg stadium kan worden uitgesteld en zelfs omgekeerd.
Het onderzoek werd geleid door prof. Eran Perlson van de Universiteit van Tel Aviv en zijn promovendi Topaz Altman en Ariel Ionescu en werd uitgevoerd in samenwerking met Dr. Amir Dori, directeur van de kliniek voor neuromusculaire aandoeningen in het Sheba Medical Center. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Communications .
ALS, het meest voorkomende type motorneuronziekte, zorgt ervoor dat patiënten geleidelijk de controle over vrijwillige spierbewegingen verliezen, wat leidt tot verlamming en uiteindelijk het onvermogen om zelfstandig te ademen. De gemiddelde levensverwachting van ALS-patiënten is ongeveer drie jaar vanaf de diagnose.
"De verlamming veroorzaakt door de ziekte is het gevolg van schade aan de motorneuronen, wat leidt tot degeneratieve zenuwuiteinden en tot het verlies van spierinnervatie", legt Perlson uit aan ISRAEL21C..
“Dit leidt bijgevolg tot degeneratie van de zenuw en de dood van motorneuronen in het ruggenmerg. Tot nu toe konden we het fundamentele biologische mechanisme niet begrijpen dat de aanvankelijke schade achter deze vicieuze cascade veroorzaakte.”
Om het mysterie op te lossen, concentreerden de onderzoekers zich op een eiwit genaamd TDP-43, waarvan in eerdere studies was aangetoond dat het zich in ongebruikelijke hoeveelheden en lokalisatie in de hersenen van ongeveer 95% van alle ALS-patiënten ophoopt.
Ze onthulden een biologisch verband tussen de accumulatie van het eiwit en de degeneratie van de synapsen tussen de motorneuronuiteinden en de spieren, neuromusculaire verbindingen genoemd, die neurale commando's vertalen in fysieke bewegingen.
In een reeks experimenten op cellen van ALS-patiënten en in genetisch gemodificeerde modeldieren, ontdekten ze dat de accumulatie van TDP-43 in de neuromusculaire verbinding de eiwitsynthese in de mitochondriën remt, wat de fundamentele cellulaire processen aandrijft.
De disfunctie van mitochondriën leidt tot verstoring van de neuromusculaire junctie en uiteindelijk tot de dood van de motorneuronen in het ruggenmerg.
Met behulp van een experimenteel molecuul van een groep Amerikaanse onderzoekers waren ze in staat om de axonale TDP-43-eiwitcondensaten in cellen van ALS-patiënten te demonteren. Dit proces verbeterde de productie van essentiële eiwitten, verbeterde mitochondriale activiteit en verhinderde degeneratie van de neuromusculaire junctie.
Dit betekent dat motorische zenuwen kunnen regenereren en dat patiënten hoop kunnen hebben, zei Perlson.
"Onze ontdekking kan leiden tot de ontwikkeling van nieuwe therapieën die ofwel de TDP-43-eiwitcondensaten kunnen oplossen of de productie van eiwitten die essentieel zijn voor de mitochondriale functie kunnen verhogen, en daardoor de zenuwcellen kunnen genezen voordat onomkeerbare schade aan het ruggenmerg optreedt."
De studie is een internationale samenwerking met wetenschappers uit Duitsland, Frankrijk, Engeland en de Verenigde Staten, met de hulp van Tal Gardus Perry en Amjad Ibraheem van het laboratorium van professor Perlson.
