Foto: StockSnap (cc, via Pixabay)
wetenschap

UvA'ers vinden moleculen die schade door epilepsie kunnen voorkomen

Marleen Hoebe,
17 april 2019 - 07:28

UvA’ers Carlos Fitzsimons en Pascal Bielefeld doen onderzoek naar milde epilepsie. Veel mensen – vooral kinderen – hebben hier last van. Deze epilepsieaanvallen brengen schade aan in het brein, wat voor geheugenproblemen kan zorgen. ‘We hebben nu kleine moleculen gevonden die de schade van deze aanvallen in het geheugengebied kunnen voorkomen.’

Neurowetenschappers Carlos Fitzsimons en Pascal Bielefeld van het Swammerdam Institute for Life Sciences doen al langer onderzoek naar epilepsie. ‘We wilden nu een bepaald type epilepsie beter bestuderen,’ vertelt Fitzsimons. ‘Dit is een milde vorm van epilepsie, met niet-convulsieve aanvallen. Dat betekent dat er geen stuiptrekkingen zijn, het beeld dat veel mensen hebben wanneer ze aan epilepsie denken.’

 

‘Je kunt bij deze milde epilepsie niet altijd aan de buitenkant zien dat iemand een aanval heeft. Het wordt ook wel absence epilepsie genoemd. Patiënten lijken soms even weg te raken. Sommigen hebben het niet eens door dat ze de aanvallen hebben. Vaak komen ze er pas achter als ze met bepaalde klachten, bijvoorbeeld extreme hoofdpijn, in het ziekenhuis terechtkomen en via een elektro-encefalogram (EEG) de elektrische activiteit in hun hersenen wordt gemeten. Dat onderzoek laat dan zien dat die activiteit er niet normaal uitziet.’

Foto: Privéarchief
v.l.n.r. Carlos Fitzsimons, Pascal Bielefeld

Omdat deze vorm van epilepsie nog relatief weinig wordt bestudeerd, is het nog niet helemaal duidelijk welke effecten deze aanvallen hebben op het brein. De meest voorkomende klachten zijn cognitieve problemen, waar Fitzsimons en Bielefeld zich vooral op richten. ‘De meeste artsen proberen de epilepsieaanvallen onder controle te krijgen, maar wanneer de aanvallen onder controle zijn, kan het zo zijn dat de cognitieve achteruitgang nog door blijft gaan,’ legt Fitzsimons uit.

 

Bielefeld: ‘Die cognitieve achteruitgang komt waarschijnlijk doordat epilepsieaanvallen neurale stamcellen aantasten. Neurale stamcellen vormen nieuwe hersencellen die een cruciale rol spelen bij allerlei cognitieve processen, zoals het geheugen. We wisten al dat zwaardere epileptische aanvallen in muizen de stamcellen drastisch aantasten, maar het was nog niet bekend of dit ook het geval was bij deze mildere vorm van epilepsie.’

 

Stamcellen gaan verloren

In de hippocampus – een hersengebied dat betrokken is bij allerlei cognitieve processen, zoals het geheugen – gaan neurale stamcellen verloren na een aanval. Fitzsimons: ‘Onze hypothese was dat deze stamcellen verloren gaan doordat epileptische aanvallen leiden tot meer actieve microRNA’s. MicroRNA’s zijn kleine moleculen die binden aan mRNA, waardoor cellen specifieke eiwitten die belangrijk zijn voor stamcellen niet meer kunnen aanmaken. Hoe meer microRNA je hebt, hoe minder je van die eiwitten kunt maken. Dat kan negatieve gevolgen hebben voor de cel.’

‘Hiermee konden we voorkomen dat veel neurale stamcellen na een epileptische aanval verloren gingen’

Daarom bekeek Bielefeld in muizen hoe je die microRNA’s kunt blokkeren. ‘We hebben gebruikgemaakt van moleculen die kunnen binden aan specifieke microRNA’s, waardoor die microRNA’s hun functie verliezen. Deze anti-microRNA’s injecteerden we in de hippocampus van de muizen, twee uur na het opwekken van een epilepsieaanval. Hiermee konden we voorkomen dat veel neurale stamcellen na een aanval verloren gingen.’

 

Mogelijke therapie voor patiënten

De anti-microRNA’s kunnen dus de neurale stamcellen beschermen tijdens een epilepsieaanval, wat betekent dat de hippocampus na de epileptische aanvallen nog steeds in staat zal zijn om nieuwe hersencellen aan te maken. Dit zou kunnen betekenen dat we de cognitieve achteruitgang na epileptische aanvallen kunnen voorkomen.

‘We hopen dat anderen ons onderzoek weer kunnen gebruiken voor de ontwikkeling van een therapie’

Deze ontdekking brengt mogelijk een therapie voor patiënten dichterbij. ‘We proberen eerst te ontdekken wat het mechanisme van epilepsie is,’ zegt Fitzsimons. ‘Wij zijn namelijk fundamentele wetenschappers. We hopen dat anderen ons onderzoek weer kunnen gebruiken voor de ontwikkeling van een therapie. Daarom hebben we dit onderzoek ook open access gepubliceerd, zodat iedereen het kan gebruiken. Die ontwikkeling van een therapie gaat natuurlijk niet zo snel, daar kan wel tien jaar overheen gaan. Maar de Food and Drug Administration (FDA) keurde vorig jaar voor het eerst een therapie goed die gebruikmaakt van eenzelfde soort anti-microRNA’s. Dit maakt het gemakkelijker om meer medicijnen te ontwikkelen die gebaseerd zijn op dit principe, voor allerlei ziektebeelden, waaronder epilepsie.’