Frederik Denorme  en collega’s brengen bloedstollingsproces in hersenen in kaart

​Onderzoekers identificeerden een tot nu toe onbekend stollingsproces dat in de hersenen ontstaat nadat een beroerte met succes is behandeld. Bestaande medicatie zou op termijn meer patiënten kunnen helpen volledig te herstellen. De studie, geleid door professor Frederik Denorme (Universiteit Antwerpen), verscheen in het toonaangevende wetenschappelijk tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

Een ischemische beroerte ontstaat wanneer een bloedklonter de bloedtoevoer naar de hersenen afsnijdt, en treft alleen al in België bijna 50 mensen per dag. Via een acute medische ingreep wordt het stolsel mechanisch verwijderd waardoor de bloedtoevoer in 9 op de 10 gevallen weer op gang komt. Toch herstelt de helft van behandelde patiënten nooit volledig. Onderzoek van prof. Denorme en zijn collega’s in de VS en Canada onthult waarom: de eigen reactie van de hersenen op de beroerte zet een nieuwe golf van kleine stolsels in gang die de kleinste bloedvaten blijven verstoppen.

Herstel in real time

Met behulp van geavanceerde beeldvorming brachten onderzoekers in kaart wat er in hersenen van muizen gebeurt nadat een beroerte succesvol is behandeld. Net als bij patiënten werd het bloedstolsel verwijderd en de bloedtoevoer naar de hersenen hersteld. De bloedstroom bleek echter niet volledig terug te keren naar de normale situatie: op bepaalde vertakkingen in het vaatnetwerk bleef de stroomrichting wisselen, en juist op deze locaties ontstonden herhaaldelijk kleine nieuwe klonters die de bloedtoevoer naar de hersenen opnieuw afsneed.

De onderzoekers vermoeden dat deze wisselende bloedstroom deel uitmaakt van een natuurlijk verdedigingsmechanisme van de hersenen, waarbij bloed wordt omgeleid naar gebieden die het meest behoefte hebben aan zuurstof en voedingsstoffen. Die beschermende reactie werkt echter averechts: door de nieuwe microstolsels neemt de doorbloeding van kwetsbaar hersenweefsel verder af, waardoor juist de gebieden die gered zouden moeten worden, extra schade oplopen.

Figuur: een stolseloplossend medicijn helpt de bloedtoevoer naar de hersenen te herstellen.

Fysische verklaring voor biologisch probleem

Door biologie te combineren met fysica ontdekte het team de oorzaak achter de bloedklonters. De omkerende bloedstroom veroorzaakt sterke krachten die de bloedstolling activeren. Tegelijkertijd legt een ontstekingsreactie in de hersenen de natuurlijke rem die het stollen normaal in toom houdt, stil. Alleen wanneer beide tegelijk optreden, vormen zich nieuwe stolsels: een perfecte storm die de reeds kwetsbare hersenen verder beschadigt.

"De door een beroerte getroffen hersenen kunnen gezien worden als een weg na zware sneeuwval," legt Denorme uit. "De weg wordt afgesloten omdat het te gevaarlijk is om erop te rijden, en we gaan er allemaal van uit dat hij weer helemaal in orde is zodra de sneeuw en het ijs gesmolten zijn. Maar het binnengesijpelde water bevriest onder de grond, doet het wegdek barsten, waardoor het vol kuilen en gaten zit. Dus zelfs als de sneeuw weg is, is de weg nog steeds niet veilig."

"Met de hersenen na een beroerte kan het net zo gaan: het opheffen van de blokkade en het hervatten van de bloedtoevoer zorgt niet zomaar voor een volledig herstel. Dit werd altijd al als een mogelijkheid beschouwd, maar wij hebben het nu voor het eerst in beeld gebracht en het mechanisme erachter in kaart gebracht. In de hersenen zijn die 'barsten' geen scheuren in het wegdek, maar telkens nieuwe kleine stolsels die de teruggekeerde bloedstroom zelf veroorzaakt en die de kleinste bloedvaten opnieuw afsluiten."

Vooruitblik

De opdracht bestaat er nu in te achterhalen welke patiënten het meest worden getroffen en wanneer het proces bij hen precies begint, zodat de behandeling kan worden gericht op de juiste patiënten op het juiste moment. Een oplossing ligt mogelijk al op de plank: een bestaand medicijn dat is goedgekeurd voor een zeldzame stollingsstoornis, ruimt deze microstolsels op bij muizen. Datzelfde middel wordt nu al bij beroertepatiënten op veiligheid getest; blijkt het ook te werken, dan komt volledig herstel voor veel meer mensen in zicht.