Vanishing white matterInleiding
VWM staat voor vanishing white matter disease. De ziekte heeft zijn naam te danken aan het verdwijnen van de witte stof in de hersenen. De witte stof vormt het geleidingssysteem van de hersenen. 'Boodschappen' worden 'gemaakt' in zenuwcellen en moeten doorgegeven worden aan andere delen van de hersenen of het lichaam. Het doorgeven verloopt via de witte stof.
De term 'vanishing white matter disease' betekent letterlijk 'ziekte van de verdwijnende witte stof'. De ziekte werd in de afgelopen 40 jaar bij herhaling beschreven door pathologen, die de hersenen van overleden patiënten onderzochten. De ziekte werd pas echt bekend tussen 1991 en 1998, toen de kenmerkende MRI-bevindingen in meerdere artikelen werden beschreven. Vanaf die tijd was het mogelijk de diagnose door middel van MRI-onderzoek te stellen en werden veel meer patiënten gediagnosticeerd. Uiteindelijk is gebleken dat vanishing white matter disease één van de meest voorkomende ziekten van de witte stof bij kinderen is. De oorzaak van VWM ligt in een fout in de eiwitproductie.
Het menselijk lichaam bestaat voor een belangrijk deel uit eiwitten. Er zijn een heleboel soorten eiwitten. Sommige daarvan zijn bouwstoffen die bijvoorbeeld zorgen voor stevigheid in spieren en kraakbeen. Zij zijn daarmee belangrijk voor de structuur van het lichaam en alle onderdelen. Weer andere eiwitten hebben essentiële functies in het lichaam. Dat zijn bijvoorbeeld enzymen of transporteiwitten. Eiwitten zijn zo belangrijk dat er zonder eiwitten geen leven kan bestaan.
De eiwitten in onze voeding zijn meestal niet direct door het lichaam te gebruiken. Ze worden eerst afgebroken tot kleinere onderdelen, de aminozuren. Met die aminozuren kan het lichaam naar behoefte alle eiwitten maken die het nodig heeft.
Het bouwplan voor al die eiwitten ligt vast in het DNA. Voor elk eiwit is er een stukje van dat DNA: een gen. Het vertalen van een gen naar een eiwit verloopt in verschillende stappen. Eerst wordt het DNA gekopieerd naar RNA, dat vervolgens gebruikt wordt als blauwdruk om het eiwit daadwerkelijk te maken. RNA is dus een 'boodschapper' tussen het DNA in de celkern en de eiwitproductie die elders in de cel plaatsvindt.
De cel begint niet zomaar met het maken van een eiwit zodra er een RNA is gearriveerd. Daarvoor is een 'startschot' nodig, de zogenaamde 'translatie initiatie'. Dit is belangrijk om te zorgen dat er niet te veel, maar ook niet te weinig eiwitten worden gemaakt. Tijdens actieve groei, bijvoorbeeld, moet de eiwitproductie hoog zijn, omdat een lichaam in de groei veel eiwitten nodig heeft. Alle eiwitten dienen om bouwstof en/of katalysator te zijn in alle processen die in het lichaam plaatvinden. Bij kinderen die in de groei zijn, is de translatie initiatie dus actief.
Soms is het nodig om de eiwitproductie tijdelijk op een laag pitje te zetten. Bijvoorbeeld tijdens koorts. Door koorts bestaat het gevaar dat eiwitten gaan klonteren. Denk maar aan het bakken van vlees of een eitje: door de hogere temperatuur verandert het eiwit van structuur. Dat klonteren zorgt in het lichaam voor beschadigingen van weefsels en organen en moet dus voorkomen worden. Als beschermende maatregel remt het lichaam bij koorts de translatie initiatie, zodat er bijna geen eiwitten meer worden geproduceerd.
Ook tijdens andere vormen van lichamelijke stress (honger, grote lichamelijke inspanning) moet de eiwitproductie omlaag, omdat het maken van eiwitten veel energie kost. De energie moet eerst aan herstel van de stress besteed worden en niet aan het maken van nieuwe eiwitten.
De translatie initiatie is een proces dat ook weer door verschillende eiwitten (enzymen) wordt geregeld. Twee enzymen zijn met name belangrijk. Het ene, eIF2, initieert de translatie, en het andere, eIF2B, zorgt dat eIF2 na elke translatie initiatie ronde opnieuw wordt geactiveerd. Zonder eIF2B blijft eIF2 inactief en gebeurt er niets. Dus zijn zowel eIF2 als eIF2B onmisbaar voor de productie van elk eiwit in het lichaam.
Het lichaam regelt de hoeveelheid eiwit die wordt gemaakt, door iets te veranderen aan eIF2. Door die verandering blijven eIF2 en eIF2B aan elkaar plakken, waardoor ze inactief worden. Dus hoe meer eIF2 is veranderd, des te minder eiwit er geproduceerd wordt.
De eiwitproductie moet vooral verminderd of stopgezet worden onder omstandigheden van stress voor het lichaam, zoals infecties, koorts en trauma. Onder die omstandigheden regelt het lichaam normaal gesproken dat eIF2 wordt veranderd waardoor de translatie initiatie onderbroken wordt.
Translatie initiatie is voor het lichaam dus een zeer belangrijk proces. Zonder eiwitproductie is er geen leven. Het is ook een probleem als de eiwitproductie niet meer nauwkeurig geregeld kan worden.
Er zijn twee ziekten waarbij het translatie initiatie proces verstoord is: VWM en het Wolcott-Rallison syndroom. Bij het Wolcott-Rallison Syndroom is het enzym stuk, dat moet regelen dat eIF2 veranderd bij lichamelijke stress. Dat betekent dat de eiwitproductie niet gestopt kan worden. Bij VWM zit er een fout in het enzym eIF2B, waardoor dit enzym niet goed werkt. Het gevolg is dat de translatie initiatie verminderd is en waarschijnlijk ook niet meer goed geregeld wordt.
VWM komt veel vaker voor dan het Wolcott-Rallison syndroom.
De oorzaak ligt in een fout in het enzym eIF2B, waardoor er onvoldoende eIF2B activiteit is. Er kunnen verschillende foutjes optreden, omdat het enzym uit vijf onderdelen bestaat. Elk onderdeel wordt gecodeerd door een eigen gen. Dus zijn er vijf genen die VWMveroorzaken. Welk gen ook foutjes bevat, het resultaat is dezelfde ziekte: VWM.
Als het eIF2B enzym helemaal niet werkt, kan er geen leven bestaan. Dat betekent dat bij patiënten met VWM de activiteit van eIF2B wel verminderd maar lang geen nul is. Dat is ook te zien aan de foutjes in de VWM genen: het zijn kleine foutjes.
Die kleine foutjes veroorzaken wel een ernstige ziekte. Als de foutjes wat groter zijn, is de ziekte ook erger. Grotere fouten leiden zeer waarschijnlijk tot overlijden vóór de geboorte met een spontane miskraam. Fouten, die ertoe leiden dat eIF2B helemaal geen activiteit meer heeft, komen niet voor, omdat een bevruchte eicel met twee grote fouten ('nul-mutaties') niet overleeft.
VWM is relatief zeldzaam. Op dit moment wordt het vóórkomen geschat op ongeveer 1-2 op 100.000 levendgeboren kinderen in Nederland. Dat betekent dat er jaarlijks ongeveer 2-4 kinderen worden geboren met VWM. Waarschijnlijk is deze schatting te laag omdat kinderen met een ernstige vorm van VWM kort na hun geboorte kunnen overlijden, zonder dat de diagnose bekend is. De artsen kunnen dan ten onrechte denken dat het overlijden het gevolg is van zuurstofgebrek. Daarnaast zullen sommige oudere kinderen overlijden met de onterechte diagnose 'hersenontsteking'. Daarom wordt geschat dat het werkelijke vóórkomen van VWM tenminste 1 op de 40.000 levendgeboren kinderen is.