Stage Sanne Meles | parkinson-vereniging.nl

A A
Meer

Stage Sanne Meles

Een metabool hersenpatroon dat geassocieerd is met cognitieve achteruitgang in Nederlandse parkinsonpatiënten

Sanne Meles

Achtergrond

Hoewel de ziekte van Parkinson voornamelijk stoornissen in de motoriek veroorzaakt, komen ook cognitieve stoornissen voor (1). Hiervan kan al vroeg in het ziektebeloop sprake zijn, soms al voordat de diagnose Parkinson is gesteld (2). Vaak is als eerste het executieve (uitvoerende) vermogen aangedaan; patiënten hebben dan onder andere moeite met het oplossen van complexe problemen, plannen en leren. Later kunnen ook problemen ontstaan in andere cognitieve domeinen, zoals het geheugen en het ruimtelijk inzicht. Deze cognitieve beperkingen zijn soms stabiel, maar kunnen ook verergeren en uiteindelijk het dagelijks leven zodanig beïnvloeden dat men spreekt van een Parkinson dementie. De diagnostische en therapeutische opties voor cognitieve achteruitgang en Parkinson dementie zijn echter beperkt. Er is nog geen goede voorspeller voor wie van de patienten ook een Parkinson dementie zal gaan ontwikkelen. Ook ontbreekt een meetinstrument voor de effectiviteit van (nieuwe) therapieën.

Scans die het hersenmetabolisme in kaart brengen, zogenaamde FDG-PET scans, zouden een oplossing kunnen bieden (3). Vlak voor het maken van een PET (Positron Emissie Tomografie) scan van de hersenen wordt via een infuus een kleine hoeveelheid radioactief suiker (FDG) toegediend. Omdat suiker de belangrijkste bron van energie voor de hersenen is, is het verbruik van dit radioactieve suiker een indirecte maat van hersenactiviteit.
Op een FDG-PET scan kunnen zo hersengebieden worden geïdentificeerd die beschadigd zijn door de ziekte (gekenmerkt door een afgenomen metabolisme) of juist betrokken zijn bij compensatiemechanismen (gekenmerkt door een toegenomen metabolisme). Met bepaalde wiskundige modellen kan deze informatie worden omgezet in ziektespecifieke patronen: patronen van af- en toegenomen metabolisme in verschillende hersengebieden, die uniek zijn voor een ziekte.  In eerder onderzoek werd al vastgesteld dat bij verschillende parkinsonismen een dergelijk patroon kan worden geïdentificeerd, zo ook bij de ziekte van Parkinson (4). Met deze rekentechniek kan ook worden bepaald hoezeer de FDG-PET scan van een patiënt overeenkomt met het Parkinson-patroon. Dit kan behulpzaam zijn bij het stellen van de diagnose. Daarnaast kan de mate van expressie van het Parkinson patroon voor een patiënt worden bepaald. Dit is interessant wanneer men de effectiviteit van een behandeling wil bepalen: bij succesvolle behandeling zal de FDG-PET scan van een patiënt het Parkinson-patroon in mindere mate tot uitdrukking brengen. 

Naast een Parkinson patroon dat vooral gericht is op de motoriek werd eerder een apart patroon ontdekt bij Amerikaanse Parkinson patiënten dat specifiek was voor cognitieve achteruitgang (5-7). Dit patroon zou een rol kunnen spelen in de diagnostiek van cognitieve achteruitgang bij patiënten met de ziekte van Parkinson, in het beoordelen van de kans op progressie naar een Parkinson dementie, en bij het beoordelen van de effectiviteit van een (nieuwe) behandeling.

Recentelijk is het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG) gestart met het opzetten van een nationale database van FDG-PET scans van patiënten met verschillende neurodegeneratieve ziekten om deze patroonherkenning te perfectioneren (het GLIMPS project). Tot nu toe zijn ook in een Nederlandse populatie de ziekte-specifieke patronen ontdekt voor de ziekte van Parkinson en andere parkinsonismen (8,9). Het cognitieve Parkinson-patroon is echter nog nooit in een andere populatie ontdekt dan in het genoemde Amerikaanse onderzoek. Het doel van de huidige studie was om te onderzoeken of het cognitieve Parkinsonpatroon generaliseerbaar is; en of het dus ook geïdentificeerd kan worden in een Nederlandse populatie. 

Methoden

19 Nederlandse Parkinson patiënten met een gemiddelde ziekteduur van 4 jaar ondergingen een FDG-PET scan. Bij deze patiënten werd ook een cognitieve test afgenomen die het uitvoerend vermogen test. Door de score op deze test op te nemen in het wiskundige model van patroonherkenning werd in deze patiëntengroep een cognitief patroon geïdentificeerd. De mate van expressie van het Nederlandse cognitieve patroon werd vervolgens berekend in een reeds bestaande database met groepen patiënten met toenemende mate van cognitieve achteruitgang. De gemiddelde expressiescores in de groepen werden vergeleken.

Resultaten

Het cognitieve Parkinsonpatroon dat in het Nederlandse cohort werd geïdentificeerd werd gekarakteriseerd door afgenomen metabole activiteit in de hersenschors van de frontaal- en pariëtaalkwabben. Ook was er toegenomen metabole activiteit te zien in de kleine hersenen (figuur 1). De activiteit van het patroon nam toe naarmate patiënten slechter scoorden op de test in het uitvoerend vermogen. Deze resultaten kwamen grotendeels overeen met het patroon dat eerder gevonden werd in de Amerikaanse populatie.

Bespreking

De belangrijkste bevinding van dit onderzoek is dat het cognitieve Parkinsonpatroon in de Nederlandse populatie vergelijkbaar is met het patroon in de Amerikaanse populatie, ondanks dat deze patiënten een andere ziekteduur hadden, er andere cognitieve testen waren gebruikt, en de scanomstandigheden verschillend waren. Blijkbaar is het cognitieve patroon generaliseerbaar; en kan het dus zijn toepassing vinden in de kliniek bij het vervolgen van de individuele patiënt en in klinische studies naar nieuwe behandelmethoden.

Daarnaast geeft de identificatie van dit patroon inzicht in de hersengebieden die betrokken zijn bij cognitieve achteruitgang. Een centrale hypothese is dat Parkinson-pathologie van het brein aanleiding geeft tot tekorten van verschillende neurotransmitters (10). Het is bekend dat een dopaminetekort aanleiding geeft tot problemen met de motoriek. Dit tekort lijkt ook belangrijk bij cognitieve achteruitgang; mogelijk zorgt een tekort aan dopamine in eerste instantie voor problemen in het executief functioneren door verstoring van bepaalde neuronale netwerken die vanuit de middenhersenen naar de frontaalkwabben projecteren. Een tekort van een andere neurotransmitter, acetylcholine, heeft waarschijnlijk invloed op de andere cognitieve domeinen, die geassocieerd zijn met hersengebieden in de occipitale, parietale en temporale kwabben (11). Dit acetylcholine tekort maakt mogelijk het verschil tussen een stabiel cognitief probleem en een Parkinson dementie.

In de toekomst zal onderzocht moeten worden wat de precieze achtergrond van cognitieve achteruitgang in de ziekte van Parkinson is, en welke aangrijpingspunten voor therapie bestaan. Het cognitieve parkinsonpatroon is hierbij een goede uitgangspositie.  

 stagesannemeles.jpg 

Figuur 1: Een metabool patroon gerelateerd aan cognitieve achteruitgang, zoals deze werd geïdentificeerd in een groep Nederlandse parkinson patiënten.

(1) Ziemssen T, Reichmann H. Non-motor dysfunction in Parkinson's disease. Parkinsonism Relat Disord 2007 Aug;13(6):323-332.

(2) Muslimovic D, Post B, Speelman JD, De Haan RJ, Schmand B. Cognitive decline in Parkinson's disease: a prospective longitudinal study. J Int Neuropsychol Soc 2009 May;15(3):426-437.

(3) Eidelberg D. Metabolic brain networks in neurodegenerative disorders: a functional imaging approach. Trends Neurosci 2009 Oct;32(10):548-557.

(4) Tang CC, Poston KL, Eckert T, Feigin A, Frucht S, Gudesblatt M, et al. Differential diagnosis of parkinsonism: a metabolic imaging study using pattern analysis. Lancet Neurol 2010 Feb;9(2):149-158.

(5) Huang C, Tang C, Feigin A, Lesser M, Ma Y, Pourfar M, et al. Changes in network activity with the progression of Parkinson's disease. Brain 2007 Jul;130(Pt 7):1834-1846.

(6) Huang C, Mattis P, Tang C, Perrine K, Carbon M, Eidelberg D. Metabolic brain networks associated with cognitive function in Parkinson's disease. Neuroimage 2007 Jan 15;34(2):714-723.

(7) Huang C, Mattis P, Perrine K, Brown N, Dhawan V, Eidelberg D. Metabolic abnormalities associated with mild cognitive impairment in Parkinson disease. Neurology 2008 Apr 15;70(16 Pt 2):1470-1477.

(8) Teune LK, Renken RJ, Mudali D, De Jong BM, Dierckx RA, Roerdink JB, et al. Validation of parkinsonian disease-related metabolic brain patterns. Mov Disord 2013 Apr;28(4):547-551.

(9) Teune LK, Bartels AL, de Jong BM, Willemsen AT, Eshuis SA, de Vries JJ, et al. Typical cerebral metabolic patterns in neurodegenerative brain diseases. Mov Disord 2010 Oct 30;25(14):2395-2404.

(10) Ferrer I, Lopez-Gonzalez I, Carmona M, Dalfo E, Pujol A, Martinez A. Neurochemistry and the non-motor aspects of PD. Neurobiol Dis 2012 Jun;46(3):508-526.

(11) Bohnen NI, Albin RL. The cholinergic system and Parkinson disease. Behav Brain Res 2011 Aug 10;221(2):564-573.

 


Op het gebruik van deze website zijn de gebruiksvoorwaarden van toepassing.
Door het gebruik van de website of het forum gaat u akkoord met de toepasselijkheid van deze voorwaarden. 
Privacy- en cookiepolicy | Opzeggen lidmaatschap