Een internationale onderzoeksgroep is erin geslaagd om een kwetsbaarheidskaart van de hersenen te maken. De kaart laat zien in welke gebieden van het brein infarcten gepaard gaan met een hoog risico op cognitieve stoornissen en in welke gebieden met een lager risico. Door de hersenscan van individuele patiënten over de kaart te projecteren kan hun risico direct na de beroerte al voorspeld worden.

Jaarlijks worden zo’n 30.000 mensen in Nederland getroffen door een herseninfarct. De helft van deze patiënten houdt er cognitieve stoornissen of vasculaire dementie aan over. Ze kunnen dan te maken krijgen met één of meer gebreken als geheugenproblemen, concentratieproblemen, trager denken, trager praten, trager handelen, moeilijker overzicht kunnen houden, moeilijker meer dingen tegelijk kunnen doen, naast de breder bekende lichamelijke gevolgen als wankeler lopen, gevoelsverlies of verlammingsverschijnselen.

“Tot nu toe hebben wij in de kliniek niet zo’n duidelijk verhaal voor deze patiënten”, vertelt hoogleraar neurologie Geert Jan Biessels. “Scans zijn moeilijk te interpreteren en cognitieve stoornissen kunnen direct na de beroerte optreden maar ook pas maanden later. En de omvang van de hersenschade op zích zegt weinig over de klachten die mensen ervaren: sommigen hebben veel schade maar nauwelijks last en andere hebben matige schade en enorm veel last.”

Cognitieve stoornissen
Pogingen om vaatschade in het brein te relateren aan cognitieve klachten strandden tot voor kort zonder dat de haven echt in zicht kwam. Geert Jan: “Er bestonden wel individuele observaties van kwetsbare gebieden en er was een begin gemaakt met zogeheten LSM-studies, Lesion-symptom mapping, de methode waarmee we hersenkaarten maken om specifieke plekken in het brein met cognitieve stoornissen verbinden. Maar de groepen patiënten die aan die studies meededen, waren te klein. Daardoor bleven er veel gebieden over waarvan te weinig gegevens voorhanden waren of de gebieden werden zo groot dat de kaart onvoldoende gedetailleerd was. Alsof je op de radio hoort dat er érgens in Gelderland een file staat. Daar heb je als weggebruiker niet zoveel aan.”

Grote verschillen
Daarom heeft Geert Jan in 2017 een internationaal consortium opgericht, Meta VCI Map, dat het nu mogelijk maakte om de gegevens van zo’n 3000 mensen met een herseninfarct uit 12 studies in 7 landen bijeen te brengen. “Die grote hoeveelheid gegevens stelde ons in staat om een nauwkeurige kwetsbaarheidskaart te maken. Het resultaat is een basiskaart die 90 procent van de hersenen beslaat. In de overgebleven 10 procent komen infarcten nagenoeg niet voor. Alle gebieden op de kaart hebben een zekere mate van kwetsbaarheid, maar er zijn grote verschillen tussen de gebieden. Sommige gebieden hebben een extreem grote kans van tachtig tot negentig procent dat een patiënt cognitieve problemen aan het infarct overhoudt.” Een wetenschappelijk publicatie over de kwetsbaarheidskaart verscheen onlangs in Lancet Neurology. 

Diagnostische tool
Met behulp van de kwetsbaarheidskaart is vervolgens een diagnostische tool voor in de kliniek ontwikkeld. Deze zogenoemde ‘location impact score’ voorspelt in vijf gradaties het risico op cognitieve stoornissen (PSCI – post stroke cognitive impairment), zie afbeelding. Geert Jan: “De kaart laat zien in welke gebieden van het brein infarcten gepaard gaan met een hoog risico op cognitieve stoornissen en in welke gebieden met een lager risico. Door de hersenscan van individuele patiënten over de kaart te projecteren kan hun risico direct na de beroerte al voorspeld worden. Dat kan al op de spoedeisende hulp.”

De ‘location impact score’ geeft het risico weer op cognitieve stoornissen na een herseninfarct en is voor dagelijks gebruik in de kliniek onderverdeeld in 5 categorieën. De percentages zijn gemiddelden voor de desbetreffende categorie, dus categorie 5 wil zeggen een gemiddelde kans van 66 procent. De wetenschappelijke kaart die ‘eronder ligt’, is verfijnder en geeft percentages per datapunt in de hersenen. Hierbij kunnen de percentages oplopen tot 80 of 90 procent.

Cognitieve test
Dankzij toepassing van de ‘location impact score’ kunnen we op de kaart dus het verschil zien tussen een gevaarlijk en minder gevaarlijk herseninfarct. Geert Jan benadrukt dat het hier om het risico gaat dat een patiënt loopt op cognitieve stoornissen. “Om te bepalen of iemand daadwerkelijk een cognitieve stoornis heeft, moet je een cognitieve test afnemen.”

Beide zijn belangrijk voor patiënten, vervolgt hij, zowel voor de erkenning van het probleem als voor de begeleiding en eventuele revalidatie. “Een beroerte heeft een enorme impact op patiënten en hun kwaliteit van leven: het raakt mensen in de kern van hun bestaan. De oorzaken kunnen we niet wegnemen, maar we kunnen de aandoening wel benoemen en gericht aan revalidatie werken. Nu komt het voor dat zelfs de diagnose niet gesteld wordt en mensen met hun ziel onder de arm lopen.”

Witte stof
Het onderzoek met de kwetsbaarheidskaart stopt hier niet. Integendeel. Het consortium Meta VCI Map is inmiddels gegroeid tot 30 onderzoeksgroepen uit 15 landen en bouwt aan een gezamenlijke database met de gegevens van meer dan 20.000 deelnemers. Zo werkt het consortium ook aan een witte-stofkaart om te kijken waar vaatschade ontstaat bij normale veroudering. Witte stof is ‘het glasvezelnetwerk van de hersenen’ waar de informatiestromen doorheen lopen.

Geert Jan: “Hersencellen hebben uitlopers die doorlopen in de witte stof, zeg maar ‘de snelgeleiders’ die in het brein alles met elkaar verbinden. Bij afwijkingen aan de minuscule bloedvaatjes in die uitlopers ontstaat er vasculaire schade, een subtiel zuurstoftekort dat zich in de loop van jaren opbouwt. Iedereen krijgt ermee te maken, maar sommigen hebben er meer last van. Net als bij de vaatschade na een beroerte is er geen directe relatie tussen de hoeveelheid schade en de ernst van de klachten. Daarom willen we die afwijkingen in de witte stof in kaart brengen: wie heeft veel schade, wie op kritieke punten en welke zijn dat?”

De kaarten hebben nog meer toepassingen. “We willen ook graag oorzaken van vaatschade opsporen”, vertelt Geert Jan. “Infarcten en schade aan de witte stof kunnen verschillende oorzaken hebben. Voor infarcten zijn dat bijvoorbeeld een prop in het hart of een prop in de halsslagader, maar het kunnen ook de vaten in het hoofd zelf zijn. In 25 procent van de gevallen weten we het niet. Het patroon en de locatie van de schade kunnen ons mogelijk in de juiste richting gaan wijzen.”

Pionieren en improviseren
Hij vervolgt: “Een onderzoeksproject als dit kan alleen maar tot stand komen met samenwerking. Ik zie me nog zitten in die hotelkamer in 2017: van daaruit stuurde ik ’s avonds, tijdens een internationaal congres, mijn uitnodigingsmail naar de verschillende onderzoeksgroepen. De volgende ochtend had ik al 15 enthousiaste reacties binnen. Daarna volgde er een tijd van pionieren en improviseren. Met een aantal partners startten we een proefproject, waarin we technische en juridische hobbels konden wegnemen. Vervolgens begonnen we aan de kwetsbaarheidskaart, waarbij promovendus Nick Weaver een grote rol heeft gespeeld in de doorontwikkeling, samen met onderzoekers van de divisies Beeld en Hersenen. De crux is het samenbrengen van de benodigde expertise in het internationale netwerk. Neuropsychologische kennis uit Frankrijk, statistische kennis uit Schotland, programmeerkennis uit Hong Kong... Al die stukjes samen maken het uiteindelijke succes.”

De kwetsbaarheidskaart van de hersenen is tot stand gekomen dankzij een Vici-subsidie van ZonMw en met Alzheimer Nederland als partner.