Cognitieve achteruitgang en functionele reorganisatie in multiple sclerose: de rol van GABA en glutamaat

Tot 70% van de mensen met Multiple Sclerose (MS) krijgt te maken met cognitieve
achteruitgang. Dit wordt ervaren als een zeer invaliderende klacht waar tot op
heden geen effectieve behandeling voor is. Functionele Magnetic Resonance
Imaging (fMRI) onderzoek heeft gevonden dat MS patiënten met intacte cognitie
verhoogde neurale activiteit laten zien tijdens cognitieve taken. Dit terwijl
in cognitief gestoorde MS patiënten verlaagde hersenactiviteit werd gevonden.
Dit verschijnsel wordt beschreven als 'functionele reorganizatie' en de
hypothese is dat het brein reageert op schade door hersenstructuren en
-activiteit aan te passen.
Er is echter niet bekend hoe deze reorganisatie plaatsvindt en daarom zijn
studies naar het ontstaan van deze cognitieve klachten en de endogene
hersenrespons bij MS nodig.

Studies vanuit verschillende paradigma's zoals neuroimaging, postmortem en
dierstudies hebben aanwijzingen gevonden dat er bij mensen met MS veranderingen
optreden in het GABAerge en glutamaterge systeem en dat deze veranderingen
verband houden met cognitie. In het bijzonder zijn veranderingen gevonden in de
hoeveelheid GABA en glutamaat en de dichtheid van GABA receptoren en eveneens
in de verhoudingen tussen deze systemen. GABA en glutamaat zijn de primaire
inhibitoire en excitatoire neurotransmitters in het brein en deze houden
mogelijk verband met de functionele activiteit tijdens taken en rust.

Er is echter geen studie in MS die in vivo naar zowel GABA als glutamaat als
GABA receptoren kijkt en dit relateert aan cognitief functioneren en
functionele hersenactiviteit tijdens geheugentaken.

Het doel van dit onderzoek is te onderzoeken of MS gerelateerde cognitieve
achteruitgang en functionele reorganisatie verklaard kan worden door
veranderingen in de concentraties van GABA, glutamaat en GABAA receptoren.

Deze studie is een single-center, cross-sectionele studie die beoogt 75
deelnemers te includeren (55 MS patiënten en 20 gezonde controles) en die
verschillen in GABAerge en glutamaterge systemen onderzoekt in MS patiënten met
en zonder cognitieve achteruitgang. De MS patiënten zullen worden ingedeeld als
cognitief behouden of cognitief gestoord, op basis van hun presteren op het
neuropsychologisch onderzoek. De studie beoogt de 55 MS patiënten te kunnen
indelen in 35 cognitief behouden en 20 cognitief gestoorde individuen.

52 van deze deelnemers zullen worden geïncludeerd in het PET-deel van de
studie.

Alle deelnemers zullen het VUmc ten minste één maal bezoeken, voor de afname
van het bloedsample, neuropsychologische onderzoek en MRI. Indien de deelnemers
willen en in aanmerking komen voor de PET scan, zullen zij nogmaals naar het
VUmc komen. Het eerste bezoek zal ongeveer 3.5 uur duren en voor alle
onderdelen tijdens dit bezoek geldt dat de belasting laag is en de gerelateerde
risico's verwaarloosbaar zijn voor zowel gezonde mensen als deelnemers met MS.

De PET scan, tijdens het tweede bezoek, brengt een laag risico met zich mee in
verband met de stralingsbelasting en het arteriële bloedsamplen. De
stralingsdosis is echter laag, is aan strenge voorschriften gebonden en zal
niet meer dan 3 mSv (milliSievert) zijn. Het arteriële bloedsamplen resulteert
in een bloedafname van 224 ml. Dit is noodzakelijk voor het quantificeren van
het PET signaal en is de gouden standaard binnen PET onderzoek. De deelnemers
worden voor de PET scan gescreend op hun hemoglobine waarden door middel van
het bloedsample tijdens de eerste visite. Alleen deelnemers die voldoende
hemoglobine in het bloed hebben, zullen voor de PET scan in aanmerking komen.
Daarom verwachten wij geen significante belasting van de proefpersonen. Dit
bezoek duurt ongeveer 3 uur. Er is geen direct voordeel voor de patiënten
verbonden aan deelname.