Autisme en epilepsie lijken op het eerste gezicht heel verschillende aandoeningen. Toch komen ze opvallend vaak samen voor: bijna een op de drie mensen met autisme heeft ook epilepsie, terwijl epilepsie bij slechts 1 procent van de bevolking voorkomt. Amerikaanse wetenschappers hebben nu ontdekt waarom er zoveel overlap is.
In een nieuwe studie, die deze week is gepubliceerd in vakblad Science Advances, laten onderzoekers van de prestigieuze Stanford University zien dat sommige epilepsiemedicijnen bij labmuizen niet alleen epileptische aanvallen tegengaan, maar ook de symptomen van autisme als sneeuw voor de zon laten verdwijnen.
Het poortwachtersgebied van de hersenen
Het team richtte zich hierbij op een relatief onbekend hersengebied: de reticulaire thalamische kern (Nucleus Reticularis Thalami of TRN). Dit kleine netwerk van zenuwcellen fungeert als een soort poortwachter die bepaalt welke prikkels vanuit de thalamus – het centrale ‘verkeersknooppunt’ van de hersenen – wel of niet worden doorgestuurd naar de hersenschors. “Deze regio lichtte fel op in de scans en bleek dus hyperactief te zijn bij muizen die genetisch waren aangepast om autisme te modelleren”, legt hoofdonderzoeker John Huguenard uit. “Als de dieren bijvoorbeeld werden blootgesteld aan licht of een luchtstootje, reageerde dit gebied overdreven sterk. Ook tijdens sociale interacties zagen we een abnormaal hoge activiteit op de hersenscans.” Deze overprikkeling leidt niet alleen tot epileptische aanvallen, maar ook tot verhoogde gevoeligheid voor prikkels, herhalend gedrag, hyperactiviteit en minder sociale interactie, allemaal gedrag dat sterk doen denken aan autisme.
Symptoomvrij
Om te testen of deze TRN-hyperactiviteit de oorzaak was van het afwijkende gedrag, kregen de muizen het experimentele epilepsiemedicijn Z944 toegediend. En het resultaat mocht er zijn. “De symptomen verminderden en verdwenen soms zelfs volledig”, aldus onderzoeker Sung-Soo Jang enthousiast. “De muizen werden minder gevoelig voor prikkels, vertoonden minder repetitief gedrag en waren socialer.”
Naast medicijnen gebruikten de onderzoekers ook een geavanceerde techniek die ‘DREADD-neuromodulatie’ wordt genoemd. Daarmee kunnen zenuwcellen genetisch zo worden aangepast dat ze reageren op een speciaal toegediend middel. De autistische kenmerken verdwenen, toen ze de activiteit van de TRN op die manier onderdrukten. En omgekeerd gold hetzelfde: wanneer de wetenschappers de activiteit in het hersengebied bij gezonde muizen verhoogden, begonnen de arme diertjes aan dezelfde gedragsproblemen te lijden. Alsof je autisme aan- en uitzet bij labmuizen.
Nieuw aanknopingspunt
De studie zet de deur wagenwijd open voor een nieuwe benadering van autismeonderzoek. Tot nu toe lag de nadruk vaak op de verbindingen tussen thalamus en hersenschors, terwijl het poortwachtersgebied TRN grotendeels buiten beeld bleef. Deze resultaten laten zien dat juist dit gebied een cruciale rol kan spelen in het behandelen en in de toekomst mogelijk zelfs genezen van autistische mensen. “Onze bevindingen maken duidelijk dat de reticulaire thalamische kern een veelbelovend doelwit is voor therapieën bij autismespectrumstoornissen”, aldus Huguenard. “Het feit dat we bestaande epilepsiemedicijnen kunnen gebruiken om gedragsproblemen te verminderen, onderstreept dat autisme en epilepsie meer gemeen hebben dan gedacht.”
Hoop en voorzichtigheid
De studieresultaten zijn spectaculair, maar de onderzoekers wijzen erop dat ze alleen onder de hersenpan van muizen hebben gekeken en bij de kleine knaagdiertjes aan de knoppen hebben gedraaid. Menselijke hersenen zijn veel complexer en het is nog te vroeg om te zeggen of dezelfde behandelingen ook voor mensen met autisme gaan werken. Toch is de ontdekking belangrijk omdat het inzicht geeft in de biologische mechanismen die aan beide aandoeningen ten grondslag liggen. “Het idee dat je door één hersengebied te kalmeren zoveel verschillende symptomen kunt beïnvloeden, is heel spannend”, zegt Jang. “Het laat zien dat we misschien dichter bij gerichte therapieën zijn dan we dachten.”
