Glaucoom is misschien wel een auto-immuunziekte

Onverwachte resultaten tonen aan dat het eigen immuunsysteem van het lichaam retinale cellen vernietigt.

Bron: MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY.

Glaucoom, een ziekte die wereldwijd bijna 70 miljoen mensen treft, is ondanks de prevalentie ervan een mysterie. Er is weinig bekend over de oorsprong van de ziekte die het netvlies en de oogzenuw beschadigt en tot blindheid kan leiden.

Een nieuwe studie van MIT en Massachusetts Eye and Ear heeft aangetoond dat glaucoom wellicht een auto-immuunziekte is. In een studie met muizen toonden de onderzoekers aan dat de eigen T-cellen van het lichaam verantwoordelijk zijn voor de progressieve retinale degeneratie bij glaucoom. Bovendien lijken deze T-cellen klaar te zijn om netvliesneuronen aan te vallen als het resultaat van eerdere interacties met bacteriën die normaal in ons lichaam leven.

De ontdekking suggereert dat het mogelijk zou kunnen zijn om nieuwe behandelingen voor glaucoom te ontwikkelen door deze auto-immuunactiviteit te blokkeren, zeggen de onderzoekers.

"Dit opent een nieuwe aanpak om glaucoom te voorkomen en te behandelen", zegt Jianzhu Chen, hoogleraar biologie van MIT, lid van het Koch Institute of Integrative Cancer Research van het MIT, en één van de senior auteurs van het onderzoek. De studie werd gepubliceerd in Nature Communications van 10 augustus.

Dong Feng Chen, universitair hoofddocent oogheelkunde aan de Harvard Medical School en het Schepens Eye Research Institute uit Massachusetts Eye and Ear, is ook één van de hoofdauteurs van het onderzoek. De hoofdauteurs van het artikel zijn verder Massachusetts Eye and Ear-onderzoekers Huihui Chen, Kin-Sang Cho en T.H. Khanh Vu.

Genesis van glaucoom.

Eén van de grootste risicofactoren voor glaucoom is verhoogde druk in het oog, die vaak optreedt als mensen ouder worden en de kanalen die vloeistof uit het oog laten weglopen, verstopt raken. De ziekte wordt in het begin vaak niet opgemerkt; patiënten realiseren zich misschien niet dat ze de ziekte hebben totdat de helft van hun retinale ganglioncellen verloren zijn gegaan.

De meeste behandelingen zijn gericht op het verlagen van de druk in het oog (ook bekend als intraoculaire druk). Bij veel patiënten verslechtert de aandoening echter zelfs nadat de intraoculaire druk weer normaal is. In onderzoeken op muizen zag Dong Feng Chen hetzelfde effect.

"Dat bracht ons bij de gedachte dat deze drukverandering iets progressiefs moet teweegbrengen, en het eerste dat in me opkwam is dat het een immuunrespons moet zijn", zegt ze.

Om die hypothese te testen, zochten de onderzoekers naar immuuncellen in het netvlies van deze muizen en ontdekten dat er inderdaad T-cellen aanwezig waren. Dit is ongebruikelijk omdat T-cellen normaal worden geblokkeerd om het netvlies binnen te komen, door een dichte laag cellen, de bloed-retina barrière genoemd, om ontsteking van het oog te onderdrukken. De onderzoekers ontdekten dat wanneer de intraoculaire druk stijgt, T-cellen op de één of andere manier door deze barrière heen kunnen komen en zo in het netvlies kunnen belanden.

Het Mass Eye en Ear-team schakelde vervolgens Jianzhu Chen in, een immunoloog, om verder te onderzoeken welke rol deze T-cellen kunnen spelen bij glaucoom. De onderzoekers genereerden hoge intraoculaire druk bij muizen die geen T-cellen hadden en vonden dat, hoewel deze druk slechts een kleine hoeveelheid schade aan het netvlies veroorzaakte, de ziekte niet verder evolueerde nadat de oogdruk weer normaal was geworden.

Verdere studies lieten zien dat de met glaucoom verbonden T-cellen zich richten op eiwitten die heat shock-eiwitten worden genoemd en die cellen helpen te reageren op stress of letsel. Normaal gesproken zouden T-cellen zich niet moeten richten op eiwitten die door de gastheer worden geproduceerd, maar de onderzoekers vermoedden dat deze T-cellen eerder waren blootgesteld aan bacteriële heat shock-eiwitten. Omdat heat shock-eiwitten van verschillende soorten erg vergelijkbaar zijn, kunnen de resulterende T-cellen kruisreageren met muis- en humane heat shock-eiwitten.

Om deze hypothese te testen bracht het team James Fox in, een professor in de afdeling Biological Engineering van MIT en afdeling Comparative Medicine, wiens team muizen zonder bacteriën kweekt. De onderzoekers ontdekten dat toen ze probeerden glaucoom te veroorzaken bij deze kiemvrije muizen, de muizen de ziekte niet ontwikkelden.

Menselijke verbinding.

De onderzoekers wendden zich vervolgens tot menselijke patiënten met glaucoom en ontdekten dat deze patiënten vijf keer het normale niveau van T-cellen hadden dat specifiek was voor heat shock-eiwitten, wat suggereert dat hetzelfde fenomeen ook kan bijdragen aan de ziekte bij de mens. De studies van de onderzoekers suggereren tot nu toe dat het effect niet specifiek is voor een bepaalde bacteriestam; in plaats daarvan kan blootstelling aan een combinatie van bacteriën T-cellen genereren die zich richten op heat shock-eiwitten.

Een vraag die de onderzoekers van plan zijn verder te bestuderen is of andere componenten van het immuunsysteem mogelijk betrokken zijn bij het auto-immuunproces dat aanleiding geeft tot glaucoom. Ze onderzoeken ook de mogelijkheid of dit fenomeen ten grondslag kan liggen aan andere neurodegeneratieve aandoeningen en zijn op zoek naar manieren om dergelijke stoornissen te behandelen door de auto-immuunrespons te blokkeren.

"Wat we van het oog leren, kan worden toegepast op hersenziektes en kan uiteindelijk helpen nieuwe methoden voor behandeling en diagnose te ontwikkelen", zegt Dong Feng Chen.

Vertaling: Andre Teirlinck