Myeline blijkt actieve, levende stof (46)

MS onderzoek in Nederland (46): Prof. dr. Maarten Kole

Myeline blijkt actieve, levende stof

Dat het afbladderen van myeline, de isolerende stof van de stroomkabels tussen hersencellen, alles te maken heeft met oorzaak en voortgang van de ziekte MS, dat weten we al een tijdje. Dat die omhullende, vetachtige myeline niet zomaar een simpel laagje isolatie is rond die zenuwverbindingen, plastic als het ware, maar een actieve, levende stof, dat is nieuw. Professor dr. Maarten Kole is ver met methoden om die levende myeline in beeld te brengen.

Door: Raymond Timmermans

prof. dr. Maarten Kole

Prof. dr. Maarten Kole

“Zo’n tien jaar geleden zag ik voor het eerst plotseling en gedetailleerd hoe myeline zich wikkelt rondom zenuwceluitlopers. Tot die tijd was het uitgangspunt dat als myeline eenmaal rondom die zogeheten axonen is gewikkeld, het er passief aanwezig blijft.

Maar toen bedacht ik dat myeline zich misschien wel aanpast aan prikkels en zelf ook actief meedoet met hersenactiviteit. Dat myeline zoveel meer is. Mogelijk zelfs tot productie van nieuwe myeline is aan te zetten.

Daarmee ben ik verder gegaan en ook internationaal zijn daar andere groepen onderzoekers nu hard mee aan het werk”.

Aan het woord is Maarten Kole (*1973), celbioloog, geboren in Bunschoten, provincie Utrecht; nu Amsterdammer. Biologie gestudeerd aan de universiteit van Groningen, daar – op basis van onderzoek binnen het primatencentrum van het Leibniz Instituut in het Duitse Göttingen – in 2003 de doctorstitel behaald. Aan de slag gegaan in de vermaarde John Curtin School of Medical Research in het Australische Canberra.

Na 2011 neurowetenschapper aan het Nederlands Herseninstituut in Amsterdam – “kan ik met de fiets heen”. Sindsdien, tussen tal van andere hersenroutes, geregeld op het spoor van MS. Daarnaast in 2014 benoemd tot bijzonder hoogleraar celbiologie aan de Universiteit van Utrecht.

”En al die tijd heb ik niet alleen veel bagage versleept. Ook veel ideeën verzameld, excellente onderzoekers ontmoet, de mogelijkheid gekregen om kennis op te doen over verschillende onderzoeksmethoden en technieken; en dat alles heeft mij gevormd“.

Kole-groep

Nu al zo’n twintig jaar vooral bezig met wat hij noemt de elektriciteit in de hersenen, oftewel het verloop van de stromen. Heeft bij het Herseninstituut daarvoor een eigen Kole-groep en een eigen lab. Begonnen met twee mensen en nu variërend zes tot acht onderzoekers, ”inclusief studenten die stage bij ons lopen”. Af en toe ook zelf nog achter de microscoop.

Prof. Kole achter de telescoop

Prof. Kole achter de microscoop

De onderzoeksgroep van Maarten Kole doet onder meer proeven met ratten en muizen. Met miniaturen van het hersensysteem van de mens feitelijk. “Ik begrijp de emotie rond het werken met proefdieren. Maar dat niet doen zou onverantwoord zijn. Er zijn simpelweg nog geen alternatieven beschikbaar.

Hersenen en het zenuwstelsel zijn een extreem complex orgaan. We zijn nog wel honderd jaar bezig om in kaart te brengen hoe het werkt en hoe hersenziekten behandeld kunnen worden. En dat belangrijke onderzoek kan helaas nog niet zonder proefdieren”.

Hij wil vooral weten hoe de elektrische signaaloverdracht in de hersenen functioneert en hoe die verstoord kan raken. “Wij onderzoeken welke mechanismen ten grondslag liggen aan het moment dat elektrische impulsen ontstaan en hoe die dan verder hun weg vinden, of niet. En bedenk dan dat we het hebben over een proces in minder dan één duizendste van een seconde!”.

Hoe het werkt

Eerst maar eens kort samenvatten hoe het werkt. Dat de hersenen 80 miljard cellen bevatten die volgens Kole combinaties vormen van actieve celgroepjes. Met elektrische impulsen zetten die het lichaam aan tot actie of denken. Al die impulsen gaan langs stroomkabeltjes waarvan de zenuwceluitlopers, de axonen, de snelste routes vormen.

Rondom de meeste axonen bevindt zich myeline, in de hersenen geproduceerd door een eiwit dat oligodendrocyt heet. De veronderstelling is nu dat bij MS het eigen immuunsysteem dat product aanvalt.

Als daardoor veel myeline beschadigd raakt, zoals bij MS, kunnen er harde littekens ontstaan, laesies. Die kennelijk de stroomverloop verstoren. Al is ook Maarten Kole nog steeds niet duidelijk wat er precies met de verbindingen tussen de cellen gebeurt.

“Het probleem is dat hersenen binnen een relatief klein volume een enorme complexe massa aan verbindingen en vertakkingen verbergen. Geschat wordt dat je, om alle verbindingen in de hersenen van een dier als de rat in kaart te brengen, al een computer-opslaggebied nodig hebt vergelijkbaar met een 2000 kilometer hoge toren van cd-romschijven. Voor de mens is dat natuurlijk nog vele malen meer”.

Met andere woorden, zo simpel is dat niet vast te leggen?

“We zijn al een jaar of zeven bezig de complexe elektrische eigenschappen van zenuwceluitlopers in gezonde toestand nauwkeurig te registreren, dus met de myeline intact. We dachten daarover al een fors onderzoeksrapport te kunnen publiceren, toen bleek dat er diep verborgen in een softwarepakket een fout zat. Zo gaat dat soms met onderzoek: je moet geduld hebben. Maar de hoop is dat het dit jaar klaar komt”.

Gebruikt bij zijn uitleg veelvuldig zijn handen. ”Parallel hieraan kijken we wat er gebeurt als myeline verloren gaat. Dit doen we door in de eerste plaats gebruik te maken van diermodellen. Maar we bestuderen – samen met onderzoekers in Canada – ook hersenweefsel van pas overleden mensen met MS”. Dat weefsel is afkomstig van de Nederlandse Hersenbank, verkregen van patiënten die hun hersenen hiervoor via een donorregistratie-procedure ter beschikking hebben gesteld.

De lijn-Geurts

Prof. Jeroen GeurtsIntussen zit zijn collega-neurowetenschapper professor dr. Jeroen Geurts (VUmc) steeds meer op de lijn dat de aantasting vanuit de hersenschors, de zogeheten grijze stof van de hersenen, niet van buitenaf via de witte stof, de zenuwuitlopers, op gang komt.

Dat er wel iets aan de hand is met het immuunsysteem maar dat het bij MS eerst misgaat binnen het brein en daarna pas met het immuunsysteem. En dat MS dus, zoals Geurts dat noemt, eerder een grijze stof- dan een witte stof-ziekte is.

Ze hebben elkaar niet vaak gesproken, Geurts en hij, maar het respect is er. Kole: “Zijn ideeën over MS getuigen van een open en vernieuwende blik, en zijn bijzonder stimulerend”. Dat van die grijze stof kan Maarten Kole trouwens al wel bevestigen. “Er zit heel veel myeline in de grijze stof en met nieuwe technieken kunnen we dat nog beter zien. Maar nu nog uitvinden wat het daar doet!”

15 uur per dag

Zelf altijd aan het werk, doorgaans 15 uur per dag. Dat begint met het beantwoorden van alle dringende e-mails, ‘s ochtends om zeven uur bij het ontbijt, en eindigt met het doornemen van vakliteratuur om een uur of tien ’s avonds. Daar tussendoor leiding geven aan experimenten, uitwerken onderzoeksgegevens, helpen van studenten en vergaderen. “Normaal probeer ik één tot twee uur de deur gesloten te houden al was het maar om op tijd onderzoeksgeld aan te vragen”.

Vragen over zijn privéleven negeert hij. “Dit vak werkt alleen als je gedreven en sterk gemotiveerd bent”. Een gedrevenheid die hij waarschijnlijk van huis uit heeft meegekregen.

“De belangstelling voor al wat leeft, dus voor biologie, begon al erg vroeg. Mijn ouders hebben beiden een grote voorliefde voor de natuur en een encyclopedisch geheugen voor planten- en dierennamen waarmee mijn broer en ik altijd geattendeerd werden op wat er bewoog en leefde om ons heen.

Op een gegeven moment realiseer je je dan dat een ogenschijnlijke stip in de lucht een roofvogel kan zijn, met een bijbehorend verhaal over de samenhang met de omgeving. Ook had ik een speelgoed-microscoop waarmee je objecten kleiner dan een millimeter kon bekijken. Ik weet nog goed dat ik mij plots realiseerde dat er via de lens van een microscoop er een andere versie van de wereld zichtbaar werd.

Dat vond, en vind ik nog steeds, buitengewoon fascinerend”.

Meer lezen?

Dit artikel is onderdeel van een serie die MSzien is begonnen in het voorjaar van 2007. Sindsdien zijn tientallen wetenschappers aan het woord geweest. MSweb archiveert alle artikelen van de serie in de rubriek ‘MS-onderzoek in Nederland’.

Naar de Inhoudsopgave MSzien 2018, nr.1
MSzien nr. 1 – maart 2018

Klik op een tabblad om aan te geven hoe u wilt reageren

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *