Veranderingen in de hersenen bij het Fragiele X Syndroom

Terug naar wetenschappelijke artikelen

Gouveia FV, Gernmann J, Ibrahim GM.
Brain Network Alterations in Fragile X Syndrome.
Neurosci Biobehav Rev. 2025 Mar 10;:106101. [Epub ahead of print]
PMID: 40074163 [PubMed – as supplied by publisher]

---

Wat is Fragiele X Syndroom (FXS)?

FXS is de meest voorkomende erfelijke oorzaak van verstandelijke beperking en autismespectrumstoornissen. Het komt voor bij ongeveer 1 op 7.000 mannen en 1 op 11.000 vrouwen wereldwijd.

FXS wordt veroorzaakt door een mutatie in het FMR1-gen op het X-chromosoom. Dit gen zorgt normaal gesproken voor de aanmaak van een eiwit genaamd FMRP (Fragile X Messenger Ribonucleoprotein), dat essentieel is voor de ontwikkeling en functie van de hersenen.

Bij mensen met FXS is dit gen gemuteerd, waardoor het FMRP-eiwit niet of nauwelijks wordt aangemaakt. Dit leidt tot problemen met de hersenontwikkeling, wat zich uit in:

• Verstandelijke beperkingen
• Problemen met sociale interactie en communicatie (zoals bij autisme)
• Aandachtsproblemen en hyperactiviteit (zoals bij ADHD)
• Angststoornissen en overgevoeligheid voor prikkels (zoals geluiden of aanrakingen)

Hoewel er veel onderzoek naar FXS wordt gedaan, zijn er nog geen door de FDA goedgekeurde medicijnen die de oorzaak van de aandoening behandelen. Daarom wordt gekeken naar hoe veranderingen in de hersenen kunnen helpen bij het vinden van nieuwe behandelingsmethoden.

1. Wat gebeurt er in de hersenen bij FXS?

Onderzoekers gebruiken neuro-imaging technieken (zoals fMRI) om te begrijpen hoe de hersenen van mensen met FXS verschillen van die van mensen zonder FXS.

De belangrijkste bevindingen laten zien dat FXS invloed heeft op:

• Hersennetwerken (connectiviteit tussen hersengebieden)
• Chemische processen (neurotransmitters zoals GABA en glutamaat)
• Hersenstructuur (verschillende hersengebieden zijn groter of kleiner dan normaal)

Laten we elk van deze punten gedetailleerder bekijken.

2. Hoe beïnvloedt FXS de hersennetwerken?

Onze hersenen bestaan uit verschillende netwerken die samenwerken om cognitieve en emotionele functies mogelijk te maken. Bij FXS zijn deze netwerken anders georganiseerd dan bij gezonde mensen, wat zorgt voor problemen in denken, voelen en gedrag.

De belangrijkste netwerken die verstoord zijn bij FXS:

1. Het standaardmodusnetwerk (Default Mode Network – DMN)
   • Dit netwerk is actief als we dagdromen, nadenken over onszelf of sociale situaties inschatten.
   • Bij FXS werkt dit netwerk minder efficiënt, wat leidt tot problemen met zelfreflectie en sociale interactie.
2. Het frontopariëtale netwerk
   • Dit netwerk regelt aandacht en probleemoplossing.
   • Mensen met FXS hebben hier verminderde activiteit, wat leidt tot concentratieproblemen en impulsiviteit.
3. Het saliencenetwerk
   • Dit netwerk bepaalt welke informatie belangrijk is en hoe we op prikkels reageren.
   • Bij FXS raakt dit netwerk overprikkeld, waardoor mensen angstig of snel afgeleid kunnen zijn.
4. Het basale ganglia-netwerk
   • Dit netwerk is betrokken bij beweging en leren.
   • Verstoring hiervan kan leiden tot repetitieve bewegingen en moeite met motorische coördinatie.

Het begrijpen van deze netwerken helpt onderzoekers te verklaren waarom mensen met FXS bepaalde gedrags- en leerproblemen hebben.

3. Verstoringen in hersenchemicaliën bij FXS

De hersenen van mensen met FXS vertonen ook chemische onbalansen, met name in de neurotransmitters GABA en glutamaat.

• GABA (gamma-aminoboterzuur) is een remmende neurotransmitter die helpt om de hersenen in balans te houden. Bij FXS is er te weinig GABA-activiteit, wat kan leiden tot:
  • Overprikkeling van de hersenen
  • Angst en hyperactiviteit
  • Moeite met sociale interactie
• Glutamaat is een stimulerende neurotransmitter die helpt bij leren en geheugen. Bij FXS is er te veel glutamaat, wat leidt tot:
  • Problemen met informatieverwerking
  • Verhoogde hersenactiviteit, wat kan bijdragen aan gedragsproblemen

Dit verklaart waarom medicatie die de balans tussen GABA en glutamaat herstelt, een veelbelovend onderzoeksgebied is voor FXS-behandelingen.

4. Veranderingen in hersenstructuur bij FXS

Neuro-imaging studies laten zien dat verschillende hersengebieden bij FXS een andere grootte hebben dan bij mensen zonder de aandoening.

Welke gebieden zijn veranderd?

• Vergrote hersengebieden:
  • Caudate nucleus – betrokken bij leren en motoriek
  • Cerebellum – coördinatie van bewegingen
  • Thalamus – informatieverwerking en sensorische signalen
• Verkleinde hersengebieden:
  • Prefrontale cortex – regulatie van emoties en besluitvorming
  • Hippocampus – geheugen en leren
  • Amygdala – verwerking van emoties

Deze structurele verschillen kunnen verband houden met de cognitieve en gedragsmatige uitdagingen die mensen met FXS ervaren.

5. De belangrijkste figuren uit het artikel uitgelegd

Figuur 1: Hoe ontstaat FXS?

Deze figuur laat zien dat:

• Mensen zonder FXS minder dan 54 CGG-herhalingen in het FMR1-gen hebben.
• Premutatie-dragers (55-200 herhalingen) risico lopen op andere gezondheidsproblemen, zoals Fragiele X-geassocieerd Tremor/Ataxie Syndroom (FXTAS).
• Mensen met FXS meer dan 200 CGG-herhalingen hebben, wat leidt tot methylatie van het gen en het uitschakelen van FMRP-productie.

Figuur 2: Wat leren we van muizenmodellen?

Onderzoekers gebruiken Fmr1-KO muizen (muizen zonder het FMR1-gen) om de effecten van FXS te bestuderen. Ze zien:

• Verminderde hersenvolumes in bepaalde gebieden
• Minder GABA en te veel glutamaat
• Minder communicatie tussen hersengebieden

Figuur 3: Structurele veranderingen in de hersenen

Deze figuur laat zien welke hersengebieden bij FXS vergroot of verkleind zijn. Warme kleuren geven grotere volumesaan, koude kleuren kleinere volumes.

6. Conclusie: Waarom is dit onderzoek belangrijk?

• Het helpt ons beter te begrijpen hoe FXS de hersenen beïnvloedt.
• Het wijst op nieuwe mogelijke behandelingen, zoals medicijnen die de balans tussen GABA en glutamaat herstellen.
• Het laat zien hoe neuro-imaging kan worden gebruikt om ziekteprogressie en behandelingsrespons te meten.

Toekomstig onderzoek zal zich richten op hoe we deze inzichten kunnen omzetten in effectieve therapieën.

Terug naar wetenschappelijke artikelen