Onderzoek naar het risico op de ziekte van Alzheimer met hulp van tweelingen

De ziekte van Alzheimer wordt gekenmerkt door abnormale stapeling van amyloid en tau eiwitten in de hersenen. Volgens de “amyloid cascade hypothese” wordt de start van de ziekte van Alzheimer gekenmerkt door abnormale stapeling van amyloïde-beta eiwitten, die vervolgens leidt tot de abnormale stapeling van tau eiwitten, die vervolgens leidt tot hersenschade en cognitieve achteruitgang.

Sinds een aantal jaar kunnen we de stapeling van het tau eiwit gedurende het leven bekijken met behulp van een specifiek type hersenscan: een PET-scan. Met een tau-PET-scan wordt gebruik gemaakt van een licht radioactieve vloeistof die specifiek bindt aan tau eiwitten in de hersenen. Dit zorgt ervoor dat we met deze tau-PET-scan kunnen meten hoeveel tau eiwitten er in de hersenen zitten, en ook waar in de hersenen deze tau eiwitten zich bevinden. Onderzoek met deze methode bevestigt de cascade van ‘omvallende dominostenen’: de hoeveelheid tau eiwitten in de hersenen hangt sterk samen met de ernst van klachten en de locatie van tau eiwit stapeling in de hersenen hangt sterk samen met het type klachten dat patiënten ervaren. Het is daarom belangrijk om onderzoek te doen naar factoren die samenhangen met de hoeveelheid tau en de locatie hiervan in de hersenen.

Eeneiige tweelingen zijn genetisch identiek. Onderzoek bij eeneiige tweelingen biedt daarom een unieke mogelijkheid om te onderzoeken in hoeverre genetische en omgevingsfactoren een rol spelen bij de hoeveelheid en de locatie van tau eiwitten in de hersenen. Waar overeenkomsten binnen deze eeneiige tweelingparen voor de stapeling van tau eiwitten waarschijnlijk door genetische aanleg worden verklaard, kunnen verschillen binnen deze paren alleen verklaard worden door omgevingsfactoren, zoals bijvoorbeeld voeding, beweging, werk of andere omstandigheden. In een nauwe samenwerking tussen het NTR en het Alzheimer Centrum Amsterdam UMC hebben we met tau-PET-scans gekeken in hoeverre eeneiige tweelingen gelijk zijn in de hoeveelheid en de locatie van tau eiwitten in de hersenen.

Wij hebben gevonden dat de meeste tweelingparen heel erg op elkaar lijken in de hoeveelheid van tau eiwitstapeling en de locatie van de tau eiwitten. Het was zelfs mogelijk om op basis van het patroon van tau eiwitstapeling in de hersenen in een tweeling de tweelingbroer of -zus te identificeren. Deze resultaten suggereren dat genetische factoren een belangrijke rol spelen bij de hoeveelheid en de locatie van tau eiwitten in de hersenen. Er waren echter ook tweelingparen die sterke verschillen lieten zien. Dit geeft aan dat, naast genetische factoren, omgevingsfactoren ook een belangrijke rol spelen. Als laatste hebben we onderzocht of verschillen in de hoeveelheid tau eiwitten binnen een tweelingpaar samenhingen met verschillen in omgevingsfactoren. We hebben gevonden dat verschillen in tau eiwitstapeling binnen tweelingen samenhingen met verschillen in fysieke activiteit, sociale activiteit en depressieve symptomen. De rol van deze factoren bij het ontstaan van de ziekte dient verder te worden onderzocht.

Ons onderzoek laat zien dat zowel genetische als omgevingsfactoren een belangrijke rol spelen bij de hoeveelheid en de locatie van tau eiwitten in de hersenen. Waar genetische factoren mogelijk met name invloed hebben op het risico voor het ontwikkelen van de ziekte, kunnen omgevingsfactoren mogelijk het moment waarop de ziekte ontstaat en het verloop van de ziekte beïnvloeden. Dit benadrukt het belang van verder onderzoek naar omgevingsfactoren die het ontstaan en verdere verloop van de ziekte van Alzheimer kunnen vertragen.