Wetenschapskatern 2005-2006 - Stichting MS Research

Het volgen van de
aanwezigheid van
gelabelde witte
bloedcellen (macrofagen)
in de hersenen met
behulp van MRI.
Gelabelde macrofagen
zijn na inspuiting in de
hersenen zichtbaar als
een donkere vlek
(bovenste figuur). Na
5 dagen heeft een deel
van de macrofagen zich
verplaatst, getuige de
afname van de donkere
vlek (onderste figuur).
(Zie voor uitleg § 7.3.5).
(Illustratie: dr. Erwin Blezer,
Universitair Medisch Centrum
Utrecht)
7.2.4 Meting van het binnendringen van witte bloedcellen in
de hersenen met behulp van MRI (01-470 MS)
Doel van het onderzoek:
Het in een levend dier volgen van het binnendringen van witte bloedcellen (macrofagen en T-cellen)
in de zich ontwikkelende laesie.
Achtergrond van het onderzoek:
Een belangrijke gebeurtenis tijdens de vorming van laesies in MS-patiënten is het binnendringen van
ontstekingscellen (macrofagen en T-cellen) in het centrale zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg). In
dit onderzoek ontwikkelen we technieken om dit proces op celniveau te volgen met de
beeldvormingstechniek MRI.
In de kliniek wordt MRI voornamelijk gebruikt om afwijkingen in de hersenen te detecteren op het
weefselniveau. Ontstekingscellen zijn echter onmogelijk waar te nemen met standaard MRItechnieken.
Dankzij de recente ontwikkeling van miniscule ijzerhoudende deeltjes is het nu ook
mogelijk om cellen met MRI te onderscheiden. Cellen die de ijzerdeeltjes bevatten veroorzaken een
verstoring in het magneetveld en worden zichtbaar op de MRI-scan als donkere vlekjes. Dit onderzoek
richt zich enerzijds op het opnameproces van ijzerdeeltjes (labeling) door macrofagen en T-cellen om
dit proces zo effectief mogelijk te laten verlopen voor een optimale detectie met MRI. Anderzijds
worden deze ijzerhoudende cellen in diermodellen voor MS toegepast om de rol van macrofagen en
T-cellen in de vorming van MS laesies te bestuderen.
Bereikte resultaten:
In samenwerking met dr. Elga de Vries (VU medisch centrum, Amsterdam) hebben we in de
beginfase van dit onderzoek een labelingsstrategie ontwikkeld waarbij voorlopers van macrofagen
efficient de ijzerdeeltjes opnemen zonder daarbij een effect te hebben op de biologische functie van
deze cel. Vervolgens zijn de macrofagen rechtsstreeks in de hersenen van een rat ingespoten en is
gebleken dat de cellen over een langere periode zichtbaar blijven. Deze resulaten hebben geleid tot
het toepassen van deze ijzerhoudende macrofagen in een diermodel voor hersenontsteking. De
cellen zijn in de bloedbaan van een rat met hersenontsteking ingespoten en in de tijd zijn MRI-scans
van de hersenen gemaakt. In en om de laesie werden na een aantal dagen donkere vlekjes zichtbaar.
Dit duidt op de aanwezigheid van de gelabelde macrofagen die vanuit de bloedbaan de hersenen zijn
binnengedrongen. In het verleden zijn de betreffende ijzerdeeltjes ook rechtstreeks in de bloedbaan
van ratten met een hersenontsteking ingespoten. De gedachte achter deze methode is dat de
ijzerdeeltjes in de bloedbaan worden opgenomen door macrofagen die vervolgens naar de ontsteking
toegaan. Het grote nadeel van deze methode is dat de donkere vlekken op een MRI-scan niet direct
het gevolg hoeven te zijn van macrofagen met ijzer maar ook het resultaat kunnen zijn van andere
gelabelde cellen of losse ijzerdeeltjes. Onze resultaten van dit jaar waarbij de macrofagen eerst
gelabeld worden en dan pas de bloedbaan worden ingespoten duiden op het feit dat dit een meer
geschikte methode is om cellen in een laesie te bestuderen. Het duidelijk kunnen volgen van
macrofagen, die een laesie in de hersenen binnendringen, biedt op de korte termijn perspectief om
geneesmiddelen te testen die specifiek gericht zijn tegen ontstekingscellen.
Onderzoekers:
Drs. Raoul Oude Engberink, aio 1)
Dr. ir. Erwin Blezer, postdoc 1)
Begeleiders:
Dr. Rick Dijkhuizen, bioloog 1)
Dr. Elga de Vries, immunoloog 2)
Prof. dr. Christien Dijkstra, immunoloog 2)
Instituut: 1) Universitair Medisch Centrum Utrecht en 2) VU medisch centrum, Amsterdam
Looptijd van het onderzoek: 1 jan. 2003 – 1 jan. 2006
Subsidie: € 235.09,- voor 3 jaar
Cofinanciering:
De aio op dit project wordt gefinancierd door het Universitair Medisch Centrum Utrecht
34