A studie gepubliceerd in het tijdschrift Alzheimer's & Dementia evalueert het potentiële nut van een nieuwe PET-tracer voor progressieve supranucleaire parese (PSP) en onderzoekt daarnaast hoe de aandoening synapsen beschadigt.  

De mechanismen van synaptisch verlies bij PSP zijn onbekend 

Synapsen zijn de verbindingen tussen neuronen en geven elektrische of chemische signalen door ter ondersteuning van hersenfuncties. Synaptisch verlies is een opvallend kenmerk van alle neurodegeneratieve aandoeningen en treedt vaak vroeg in de ziekteprogressie op.  

Zoals de auteurs opmerken, is er nog veel werk te doen om ons begrip van synaptisch verlies in PSP, een aandoening die vaak gepaard gaat met een disfunctie van het tau-eiwitEr is gemeld dat synaptisch verlies bij PSP zich uitstrekt tot buiten de hersengebieden die doorgaans worden geassocieerd met tau-pathologie, hoewel de manier waarop dit gebeurt onbekend is. Bovendien zijn er geen geverifieerde biomarkers voor PSP die kunnen worden gebruikt om synaptische schade te traceren. 

Omdat synaptische schade vaak al vroeg in PSP optreedt, zou een biomarker die synaptische schade weergeeft, kunnen helpen bij een eerdere diagnose van de aandoening. Andere biomarkers die specifieker zijn voor PSP zouden nog steeds nodig zijn om een volledige diagnose te stellen, aangezien synaptisch verlies een veelvoorkomend kenmerk is van neurodegeneratie.  

De auteurs van de studie citeerden recente studies die de nieuwe synaptische PET-tracer UCB-J evalueerden bij mensen met PSP. De tracer bindt zich aan een veelvoorkomend synaptisch eiwit genaamd SV2A; het signaal van de radioactieve tracer kan vervolgens worden gemeten met een PET-scanner. Hoewel de tracer potentieel heeft als hulpmiddel bij het begrijpen van de synaptische pathologie van PSP, hebben de studies slechts beperkte informatie opgeleverd over de mechanismen achter de interacties van UCB-J met cellen.  

Om de synaptische eigenschappen van PSP en de bindingsmechanismen van UCB-J beter te begrijpen, voerden de auteurs een reeks validatiestudies uit met hersenweefselmonsters van mensen met PSP. Hersenweefsel van mensen met PSP en controlemonsters van mensen zonder PSP werden geleverd door de Nederlandse Hersenbank. De weefsels omvatten monsters uit verschillende hersengebieden van de donoren, zodat onderzoekers een duidelijker beeld konden krijgen van de synaptische schade veroorzaakt door PSP. 

UCB-J Tracer onthult patronen van synaptisch verlies bij PSP 

De weefselmonsters werden meerdere keren op verschillende manieren geanalyseerd. In de eerste ronde van experimenten werden de monsters cryogeen ingevroren voor radiografische analyse en vervolgens verwerkt tot een uniform mengsel, 'hersenhomogenaat' genaamd, dat gemakkelijker te analyseren is in een laboratoriumomgeving. In de studie werden twee vormen van UCB-J gebruikt: een mengsel van UCB-J zonder radioactieve tracer als bindingsreferentie, en 33H-UCB-J, dat werd gebruikt voor laboratoriummetingen.  

Bij analyse van de resultaten van de ingevroren monsters zagen de auteurs een afname van de 3H-UCB-J-binding in weefsels van mensen met PSP in twee hersengebieden. Ze constateerden een afname van 40% in de nucleus caudatus, die helpt bij tal van functies, van motorische controle tot emotionele regulatie, en een afname van 20% in de globus pallidus, die helpt bij coördinatie en bewegingsregulatie. Het verlies van binding duidt op een afname van de synaptische dichtheid, aangezien SVA2 minder wordt geproduceerd (of "uitgedrukt") door synapsen naarmate deze afbreken.  

Analyse van het hersenhomogenaat bevestigde de afname van de synaptische dichtheid in de globus pallidus bij mensen met PSP vergeleken met controlegroepen. Een diepgaande studie van synaptische eiwitten bevestigde verder dat SVA2 en andere belangrijke eiwitten minder tot expressie kwamen dan in controlegroepen; synaptofysine (SYP) en synaptotagmine (SYT), die verschillende rollen spelen bij het faciliteren van transmissies tussen neuronen, waren respectievelijk 28,3% en 59,3% lager in de globus pallidus.  

De auteurs ontdekten een mogelijk verband tussen synaptisch verlies en de aanwezigheid van tau-eiwitaggregaten, die bijdragen aan de progressie van tauopathieën zoals PSP. In monsters van mensen met PSP ontdekten de onderzoekers tau-aggregaten en een verminderde expressie van synaptische eiwitten.  

Over het geheel genomen ontdekten de onderzoekers dat UCB-J en 3H-UCB-J goed presteerden, wat hielp bij de ontdekking dat synaptisch verlies door PSP het meest prominent was in de globus pallidus. De auteurs van de studie merken op dat de mate van reductie in specifieke synaptische eiwitten kan aangeven hoe beschadigd een synaps is. Er is echter geen enkele marker die de volledige mate van synaptisch verlies kan weergeven. Naast de verschillende expressieniveaus in de hersenen, merken de auteurs op dat synaptische eiwitten ook ongelijkmatig beïnvloed kunnen worden door PSP.  

Hersendonatie via een instelling als een hersenbank is slechts één manier waarop u kunt deelnemen aan onderzoek. Lees meer over andere mogelijkheden om deel te nemen aan FTD-onderzoek op onze website. Pagina Manieren om deel te nemen.