The promise of MRI for unraveling Galactosemia

AMC - Amsterdam
Onderzoeksteam: Dr. Annet Bosch (metabool kinderarts), Dr. Marc Engelen (kinderneuroloog), Dr. M.W.A. Caan (radioloog)
Startdatum: 1 januari 2018
Duur: 18 maanden
Krachtbundelsubsidie Energy4Kids en Stofwisselkracht: € 24.600

MRI van de hersenen bij galactosemie patiënten
Klassieke galactosemie is een erfelijke stofwisselingsziekte, waarbij galactose (melksuiker)
niet goed wordt verwerkt in de cellen van het lichaam. Galactosemie betekent letterlijk galactose in het bloed. Bij patiënten met Klassieke Galactosemie (KG) werkt het GALT-enzym, een van de enzymen die galactose omzetten, niet of nauwelijks waardoor schadelijke stoffen ontstaan in het bloed. Pasgeborenen met galactosemie worden na het drinken van moedermelk of flesvoeding levensbedreigend ziek. Met een dieet zonder galactose verdwijnen de klachten snel.
Ondanks dat patiënten vroeg worden opgespoord met de hielprikscreening en zich houden aan het dieet ontwikkelen veel patiënten op de lange termijn complicaties. Deze complicaties worden veroorzaakt door schade aan de hersenen en bestaan voornamelijk uit een ontwikkelingsachterstand van zowel de motoriek als de spraak, een beneden gemiddeld IQ, cognitieve stoornissen en bewegingsstoornissen. Sommige patiënten hebben heel veel last van complicaties en andere patiënten hebben juist weinig tot geen last. Het is op dit moment nog niet goed bekend hoe het komt dat de lange termijn uitkomst van patiënten zo verschillend is.

Wat hebben we onderzocht:
Met de subsidie van Stofwisselkracht hebben we hersenen van patiënten met galactosemie en van gezonde proefpersonen kunnen bestuderen met behulp van een MRI scan. Bij een MRI scan wordt een scan van de hersenen gemaakt met behulp van een magneetveld en radiogolven. Voorafgaand aan de studie hebben wij bij patiënten in kaart gebracht hoeveel last ze hebben van complicaties van de galactosemie zoals een laag IQ en bewegingsstoornissen. Vervolgens hebben wij ook de MRI-scans van patiënten die veel en patiënten die weinig last hebben van de galactosemie met elkaar vergeleken.
 
De resultaten
We hebben de MRI scans van 21 galactosemie patiënten en 24 gezonde proefpersonen bestudeerd. In de hersenen zorgt de witte stof voor de communicatie tussen zenuwen en de grijze stof is verantwoordelijk voor het verwerken van informatie. Wanneer patiënten werden vergeleken met gezonde proefpersonen viel op dat patiënten minder hersenweefsel hadden (zowel witte als grijze stof). Daarnaast zag ook de structuur van de witte stof er bij galactosemie patiënten anders uit dan bij personen zonder galactosemie. 
In de groep van galactosemie patiënten hebben wij ook ontdekt dat de hoeveelheid grijze en witte stof en het myeline-gehalte (een beschermende laag rondom zenuwen) minder was bij patiënten die complicaties hadden van de galactosemie (patiënten met een bewegingsstoornis en/of een lager IQ) in vergelijking met patiënten die geen last hadden van deze complicaties.  Patiënten die veel last hadden van de bewegingsstoornis en/of een laag IQ hadden, lieten ook meer afwijkingen zien op de MRI waaronder minder grijze en witte stof, een lager myeline gehalte en een andere opbouw van de witte stof, dan patiënten die minder last hadden van de complicaties.
 
De conclusies
De lange termijn complicaties bij patiënten met galactosemie, vooral bewegingsstoornissen en een lager IQ, zouden erop kunnen wijzen dat galactosemie een ziekte is die vooral de grijze stof aantast. Als gevolg hiervan beschadigt ook de omliggende witte stof. Door met nieuwe MRI technieken naar de grijze en witte stof te kijken hebben wij ontdekt dat zowel grijze als witte stof in mindere mate aanwezig is bij galactosemie patiënten. Daarnaast was de opbouw van witte stof duidelijk anders bij patiënten. In dit onderzoek hebben wij een verband gevonden tussen hoeveel last iemand heeft van galactosemie en in welke mate afwijkingen worden gevonden op de MRI. Op dit moment weten wij nog niet precies wat de schade aan de hersenen veroorzaakt en wanneer dit gebeurt. Hier is meer onderzoek voor nodig. Het MRI onderzoek heeft ons geholpen om meer inzicht te krijgen in de relatie tussen de problemen bij galactosemie en wat er gebeurt in de hersenen.
 
De wetenschappelijke publicatie over dit onderzoek is te vinden via deze link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33199205/

Dit project maakt deel uit van een grotere studie, waarin alle resultaten van deelprojecten zullen worden gecombineerd met als doel nieuwe diagnostische methoden en uiteindelijk nieuwe therapeutische opties bij klassieke galactosemie te ontwikkelen en te valideren.

Onderzoeks overzicht