De ziekte van Parkinson is een ongeneeslijke neurologische aandoening die met name de motoriek van patiënten aantast. Een van de belangrijkste problemen bij de aanpak van deze ziekte is het feit dat medicatie door de bloed-brein-barrière wordt tegengehouden. Onderzoekers hebben nu deze blokkade weten te omzeilen, door medicatie te verpakken in eiwitbolletjes. Dit biedt nieuwe perspectieven in de behandeling van veel aandoeningen.
Diep in de hersenen zit een klein hersengebiedje dat door zijn donkere kleur de substantia nigra, ofwel zwarte substantie wordt genoemd. Dit gebied is belangrijk voor de afgifte van de neurotransmitter dopamine aan andere hersengebieden die deel uitmaken van de basale ganglia. De basale ganglia vormen een netwerk dat van fundamenteel belang is voor onder andere onze motoriek. Bij de ziekte van Parkinson sterven neuronen in de substantia nigra massaal af, waardoor de werking van de basale ganglia uit balans raakt. Dit veroorzaakt de typische symptomen van Parkinson: moeite met beweging, uitdrukkingsloos gezicht en een kromme lichaamshouding.
Anti-oxidanten en de bloed-breinbarrière
Eerder onderzoek heeft al laten zien dat de hersenen van Parkinson-patiënten veel minder anti-oxidanten bevatten dan gezonde hersenen. Vooral het anti-oxidant catalase is van groot belang om schadelijke afvalstoffen, ook wel vrije radicalen genoemd, onschadelijk te maken. Dit leidt tot een overschot aan radicalen die de hersencellen in de substantia nigra kunnen vernietigen. Het zou dus een grote vooruitgang betekenen als het beschermende stofje catalase in de hersenen kan worden afgeleverd. Het probleem is dat dit niet kan via een tabletje of een infuus: de bloed-breinbarrière houdt de catalase-eiwitten tegen. Net als 98% van alle potentiële medicijnen tegen neurologische aandoeningen, wordt dit stofje aangemerkt als ‘indringer’ en dus buiten de deur gehouden.
Pakketje
Amerikaanse wetenschappers onderzochten of ze catalase niet konden inpakken in een ‘brein-vriendelijke’ verpakking. Ze keken daarbij specifiek naar zogeheten exosomen: kleine eiwitmembraantjes die worden afgescheiden door witte bloedcellen. Exosomen werken als een soort boodschappers, en kunnen verschillende stofjes met zich meedragen. Het grote voordeel is dat ze kunnen interacteren met celwanden, en dus ook door de bloed-breinbarrière heen kunnen. Het is als het ware een soort vermomming die aan de toegangspoorten geen identiteitsbewijs hoeft te laten zien.
Om te kijken of deze methode zou werken, werden muizen die leden aan een aandoening vergelijkbaar met Parkinson’s gebruikt. De onderzoekers oogstten exosomen uit de witte bloedcellen van muizen, en konden het eiwit catalase injecteren. Vervolgens konden deze eiwitpakketjes met de catalase weer bij de muis worden ingebracht. Niet via een injectie of infuus, maar simpelweg via een soort neusspray.
Paard van Troje
Wat bleek? De exosomen werden direct door de bloed-breinbarrière gelaten. Tests wezen uit dat er na enige tijd grote hoeveelheiden exosomen in de muizenbreinen aanwezig waren. Belangrijker nog: het enzym catalase bleek effectief in het beschermen van de neuronen tegen de schadelijke afvalstoffen. Omdat catalase werkt als een zogeheten katalysator, wordt het stofje zelf niet verbruikt tijdens het opruimen van de vrije radicalen. Het blijft dus lange tijd actief in het brein.
Deze ontdekking biedt perspectieven voor toekomstige behandelingen van de ziekte van Parkinson. De aandoening wordt dan wel niet genezen, het toedienen van catalase in cadeauverpakking kan het erger worden van de ziekte sterk afremmen.
Dit onderzoek wordt in juni gepubliceerd in Journal of Controlled Release.
Dit artikel werd ook gepubliceerd op brainmatters.nl.