Hoe virale infecties bij kinderen later multiple sclerose kunnen veroorzaken
Virale infecties bij kinderen die de hersenen bereiken, kunnen deze op latere leeftijd voorbereiden op de ontwikkeling van auto-immuunziekten, zoals multiple sclerose - dit is wat een recente studie die wetenschappers bij muizen hebben uitgevoerd, lijkt te suggereren.
Recent onderzoek heeft aangetoond dat multiple sclerose (MS) de meest voorkomende neurologische auto-immuunziekte is bij jongvolwassenen wereldwijd, met alleen al in 2016 2.221.188 voorkomende gevallen van MS.
Deze aandoening kan problemen veroorzaken met beweging, evenwicht, coördinatie en zelfs zicht, naast vermoeidheid en andere symptomen.
Ondanks het feit dat MS slopend kan zijn en dat het zo'n groot aantal mensen wereldwijd treft, weten wetenschappers nog steeds niet wat het veroorzaakt.
Nu stelt een team van onderzoekers van de Universiteit van Genève (UNIGE) en de Universitaire Ziekenhuizen van Genève in Zwitserland een nieuwe theorie voor dat virale infecties tijdens de kindertijd de hersenen kunnen bereiken en de ontwikkeling van een auto-immuunziekte later in het leven waarschijnlijker maken.
De onderzoekers ondersteunen deze theorie met bewijs uit een studie van muismodellen van MS, en ze rapporteren hun bevindingen in het tijdschrift Science translationele geneeskunde.
"We vroegen ons af of virale herseninfecties die in de vroege kinderjaren konden worden opgelopen tot de mogelijke oorzaken behoorden", legt co-auteur Doron Merkler uit, die universitair hoofddocent is bij de afdeling Pathologie en Immunologie aan de Faculteit der Geneeskunde van UNIGE.
"Maar deze voorbijgaande infecties kunnen, onder bepaalde omstandigheden, een lokale voetafdruk achterlaten, een inflammatoire signatuur, in de hersenen", voegt hij eraan toe, erop wijzend dat dit "teken" een factor zou kunnen zijn bij MS.
Hersenlaesies na een virale infectie
In de huidige studie veroorzaakten Merkler en team eerst een voorbijgaande virale infectie (een verzwakte stam van het lymfocytische choriomenigitis-virus) bij twee groepen muizen - een van volwassen knaagdieren en een andere van zeer jonge.
"In beide gevallen vertoonden de muizen geen tekenen van de ziekte en elimineerden ze de infectie binnen een week met een vergelijkbare antivirale immuunrespons", merkt co-auteur Karin Steinbach, Ph.D.
Voor de tweede stap van het onderzoek lieten de onderzoekers alle muizen verouderen. Vervolgens brachten ze zelfreactieve cellen over naar de muizen. Dit type cel, zo leggen de onderzoekers uit, kan de hersenstructuur beïnvloeden, en sommige wetenschappers geloven ook dat ze bijdragen aan MS.
"Deze zelfreactieve cellen zijn in de meesten van ons aanwezig, maar veroorzaken niet noodzakelijk een ziekte, omdat ze worden gecontroleerd door verschillende regulerende mechanismen en meestal geen toegang hebben tot de hersenen", legt Steinbach uit.
Dit gold zeker voor de muizen die de virale infectie op volwassen leeftijd hadden gehad. Bij deze knaagdieren bereikten de overgebrachte zelfreactieve cellen de hersenen niet.
De muizen die vroeg in hun leven een virale infectie hadden gehad, ontwikkelden echter hersenletsels - in hun geval slaagden de zelfreactieve cellen erin de hersenen te infiltreren en te beïnvloeden. Bovendien gingen ze, toen ze de hersenen binnenkwamen, rechtstreeks naar het gebied waar de virale infectie aanwezig was.
Toen ze de hersenen bestudeerden van de muizen die de virale infectie hadden gehad als pups, ontdekten de onderzoekers dat een abnormaal aantal hersenresidente geheugen-T-cellen, die een bepaald type immuuncellen zijn, zich had opgehoopt in de cortex.
“Onder normale omstandigheden worden deze cellen door de hersenen verspreid, klaar om ze te beschermen in geval van een virale aanval. Maar hier hopen de cellen zich op in een overschot op de exacte plek van de infantiele infectie in de hersenen ”, merkt Merkler op.
Bij de muizen produceerden hersenresidente geheugen-T-cellen een molecuul dat zelfreactieve cellen aantrok, waardoor ze toegang kregen tot de hersenen en laesies veroorzaakten.
‘Voortzetting van onderzoek in deze richting’
"Om deze waarneming te verifiëren, hebben we de receptor geblokkeerd die het signaal naar de zelfreactieve cellen stuurt", legt Merkler uit. Dit experiment, vervolgt hij, bleek succesvol: "Inderdaad, de muizen werden toen beschermd tegen het ontwikkelen van hersenletsels!"
Maar de onderzoekers stopten hier niet. In plaats daarvan wendden ze zich tot mensen met MS om te zien of er een mogelijkheid was dat hun waarnemingen bij muizen ook konden worden vertaald naar mensen.
"We [...] hebben gekeken of we een vergelijkbare accumulatie van in de hersenen aanwezige geheugen-T-cellen konden vinden die dit molecuul produceren bij mensen met multiple sclerose, en dat hebben we inderdaad gedaan", merkt Steinbach op.
Omdat deze onderzoekslijn zo vruchtbaar bleek, willen de wetenschappers in de toekomst de rol van in de hersenen aanwezige geheugen-T-cellen blijven bestuderen bij de ontwikkeling van auto-immuunziekten die de hersenen aantasten.
“We zetten ons onderzoek in deze richting voort. We willen vooral begrijpen waarom hersenresidente geheugen-T-cellen zich ophopen op deze discrete plekken in de hersenen van een kind na infectie, maar niet op volwassen leeftijd. "
Karin Steinbach, Ph.D.
