Ruim 3 miljoen euro aan Dekkerbeurzen voor 8 topwetenschappers

Elke dag belanden 650 mensen met een hart- of vaatziekte in het ziekenhuis en sterven ruim 100 mensen aan deze aandoening. Dr. Marten Hoeksema onderzoekt het meest voorkomende onderliggende probleem van hart- en vaatziekten: slagaderverkalking. Daarbij ontstaat er een verdikking van de bloedvatwand, een zogenaamde plaque, waarin zich vetten zoals cholesterol en ook ontstekingscellen ophopen. Naarmate een plaque groter wordt kan deze scheuren, waardoor er een bloedstolsel ontstaat dat de slagader afsluit. Dit kan onder andere een hart- of een herseninfarct veroorzaken. 

Schakelaars

Schuimcellen zijn speciale grote witte bloedcellen die vet uit de plaque proberen op te ruimen. Sinds kort is bekend dat deze vet-etende cellen ook actieve ontstekingscellen kunnen worden. Deze ontstekings-schuimcellen zorgen voor meer ontsteking en een zwakkere plaque die eerder scheurt en dus sneller een hart- of herseninfarct kan veroorzaken.

Hoeksema gaat onderzoeken wat er precies in schuimcellen gebeurt waardoor ze ontstekings-schuimcellen worden. “Ons DNA zit vol met schakelaars die genen aan, of juist uit kunnen zetten”, legt Hoeksema uit. “Bij deze schuimcellen worden er dus schakelaars omgezet die ontstekingsgenen aanzetten. De schakelaars worden bestuurd door speciale eiwitten die we transcriptiefactoren noemen. Ik wil weten welke schakelaars zorgen voor ontstekingen en welke transcriptiefactoren deze schakelaars bedienen.”

Hart- en herseninfarcten voorkomen

Als Hoeksema deze vragen kan beantwoorden is de volgende stap om medicijnen te ontwikkelen die gericht zijn op het remmen van de schuldige transcriptiefactoren. Zo worden de schakelaars van schuimcellen niet omgezet, veranderen de cellen niet in ontstekings-schuimcellen, en verlaagt het risico dat een plaque scheurt. Hoeksema: “Op deze manier wil ik goedwerkende onstekingsremmers ontwikkelen die specifiek gericht zijn op slagaderverkalking. Ik hoop dat we in de toekomst met deze medicijnen veel hart- en herseninfarcten kunnen voorkomen”. 

De aorta is de grootste lichaamsslagader die ons hele lichaam van bloed voorziet. Per minuut pompt het hart van een volwassene 4 tot 8 liter bloed door deze grote slagader. Een aorta dissectie ontstaat door een scheur in de binnenste laag van de vaatwand. Zonder een spoedoperatie overlijdt 90% van de patiënten aan de gevolgen van de scheur. 

Toch is het grootste deel van de sterfgevallen te voorkomen. Namelijk door mensen die een hoog risico hebben op aortaproblemen vroeg op te sporen en te behandelen. Dat is het doel van Dr. Nimrat Grewal, Cardiothoracaal chirurg in het Amsterdam UMC. 

Risico-inschatting per patiënt

“We werken nu ook al met risico-inschatting, maar dat kan en moet veel beter”, zegt Grewal. Op dit moment kijken artsen alleen maar naar de diameter van de aorta. Heeft een patiënt een aorta die wijder is dan normaal? Dan zou diegene een hoger risico hebben op een levensgevaarlijke scheur in de aorta. “Maar de diameter zegt niet alles over hoe stevig de aorta nog is, en hoe hoog het risico is dat het scheurt”, vertelt Grewal. Ik denk dat er veel meer dingen zijn die daar invloed op hebben. Zowel op genetisch gebied, als op het gebied van leefstijl.” 

Grewal gaat hiervoor het complete DNA onderzoeken van gezonde mensen en van mensen met aortaproblemen. Door hier verschillen in te vinden wil ze genen ontdekken die aortaproblemen veroorzaken. Dit combineert ze vervolgens met patiëntgegevens zoals geslacht, afkomst, bloeddruk, cholesterol en rookgedrag. Door alle gegevens te combineren wil ze komen tot een veel betere risico-inschatting per patiënt.

Levensreddende operatie

“Op dit moment ondergaan sommige patiënten met een wijde aorta onnodig een zware operatie om een deel van de aorta te vervangen. Aan de andere kant zijn er mensen met een zwakke aorta die nog niet erg wijd is, die nu geen operatie krijgen maar dat wel nodig hebben. Met de nieuwe risico-inschatting wil ik ervoor zorgen dat alleen mensen die het nodig hebben deze zware, maar levensreddende operatie ondergaan.”  

Niet goed uit je woorden komen. Afspraken vergeten. Moeite om dingen te plannen of te organiseren. Meer dan de helft van de patiënten krijgt na een herseninfarct te maken met dit soort gevolgen. Deze gevolgen zijn vrij onzichtbaar, maar niet onschuldig. Een derde van deze patiënten krijgt zelfs binnen 5 jaar dementie.

Sneller omgaan met klachten

De meeste mensen lopen pas tegen deze problemen met denken aan als ze hun dagelijkse dingen of werk weer proberen op te pakken. Terwijl het juist belangrijk is om zo snel mogelijk na het infarct te weten welke patiënten hiermee te maken krijgen. Zij kunnen dan namelijk een behandeling krijgen: cognitieve revalidatie. Bij cognitieve revalidatie leren mensen handiger om te gaan met de ontstane klachten, zodat ze er minder last van hebben in het dagelijks leven. De therapie neemt de oorzaak van de klachten helaas niet weg.

Eerder voorspellen

“We zien deze klachten wel wat vaker bij oudere mensen en mensen met een groot herseninfarct. Een van de belangrijkste factoren is welk hersengebied het infarct heeft aangetast. Toch kunnen we niet vaststellen wie een hoog risico loopt en wie niet. We verliezen mensen uit het oog als ze met ontslag naar huis gaan uit het ziekenhuis. Mensen lopen dan vaak lang rond met klachten, waardoor ze vastlopen in hun dagelijkse bezigheden. Revalidatie kan ze hier in helpen”, licht Nick toe. Daarom gaat hij onderzoeken hoe je vroeg kunt voorspellen welke mensen deze problemen met denken gaan krijgen na een herseninfarct.

Zelfstandig leven

Nick gaat uitgebreid hersenscans analyseren van bijna 3000 mensen die een herseninfarct hebben gehad. Op deze scans kan je precies zien waar er schade is ontstaan en hoe ernstig deze schade is. Samen met andere gegevens van de patiënt, zoals geslacht, leeftijd en hartritmestoornissen, gaat hij een model ontwikkelen. 

“Mijn doel is dat dit model goed kan voorspellen wie deze klachten gaat krijgen. Zo weten de neuroloog en revalidatiearts al vroeg welke patiënten behandeling nodig hebben”, legt Nick uit. “Ik hoop dat meer mensen hierdoor op tijd toegang tot revalidatie krijgen. En dat zij daarmee hun dagelijkse bezigheden weer goed kunnen oppakken en een zelfstandig leven kunnen leiden.”

Dr. Sophie Bots onderzoekt of hartfalenmedicijnen even goed werken en even veilig zijn voor vrouwen en mannen. Zodat artsen uiteindelijk beter weten welke medicijnen het meest geschikt zijn voor elke patiënt.

Ernstige bijwerkingen

Vrouwen die medicijnen tegen hart- en vaatziekten gebruiken hebben twee keer zo veel kans op bijwerkingen vergeleken met mannen. Deze bijwerkingen kunnen ernstig zijn en direct leiden tot een ziekenhuisopname of blijvende schade aan het lichaam. Sommige vrouwen willen zelfs geen medicijnen slikken uit angst voor mogelijke bijwerkingen. Daardoor lopen deze vrouwen de positieve effecten van behandeling mis. Hun gezondheid kan dan op de lange termijn juist achteruit gaan.

Vooral vrouwen met hartfalen hebben een hoog risico op bijwerkingen. Het aantal vrouwen met deze ziekte zal in de toekomst sterk stijgen. Dat maakt het extra belangrijk om hun behandeling te verbeteren. “Daarvoor hebben we meer kennis nodig over de verschillen tussen mannen en vrouwen”, licht Sophie Bots toe.

Verschil vrouwen en mannen

Artsen behandelen hun patiënten altijd volgens richtlijnen. Dat is ook zo bij hartfalen. Deze richtlijnen zijn gebaseerd op grote wetenschappelijke onderzoeken naar medicijnen. “Maar veel onderzoeken naar hartfalen hebben een nadeel. De onderzoekers keken nauwelijks apart naar de werking en bijwerkingen van medicijnen bij vrouwen en mannen. Terwijl je juist voor mannen en vrouwen apart wilt weten hoe veilig en nuttig ze zijn”, legt Sophie uit.

Veilige behandeling

Daarom gaat Sophie de gegevens van deze onderzoeken opnieuw analyseren, maar dan uitgesplitst naar geslacht. Er deden echter vaak (te) weinig vrouwen mee aan deze onderzoeken. Daarom gebruikt Sophie ook gegevens uit grote databestanden met patiëntgegevens. Deze bestanden bevatten veel anonieme gegevens over allerlei patiënten met hartfalen en hun behandeling met medicijnen in de dagelijkse praktijk. Ze weerspiegelen dus goed hoe vrouwen en mannen met hartfalen echt behandeld worden.

Welk medicijn is het beste voor die ene patiënt: medicijn A of B? Die vraag kunnen artsen nu helaas nog niet beantwoorden. Daarom gaat Sophie de onderzoeksgegevens omzetten in informatie waarmee artsen makkelijker deze keuze kunnen maken. Ook maakt ze een overzicht van voor- en nadelen van verschillende behandelingen. Zo kunnen de arts en de patiënt in één oogopslag zien welke behandeling beter en veiliger is.

Bij mensen die een hartinfarct krijgt een deel van de hartspier tijdelijk geen zuurstof en sterft hierbij af. Naast dat de pompkracht van hun hart hierdoor minder kan worden, doet dit ook iets met de elektrische stroompjes die het ritme van het hart regelen. Daardoor hebben mensen na een hartinfarct soms een hoger risico op hartritmestoornissen en een levensgevaarlijke hartstilstand. 

Voorspellen risico hartstilstand

Toch is dat risico niet voor elke patiënt hetzelfde. Daardoor is het ook lastig om te bepalen welke patiënten beschermd zouden moeten worden met een Implanteerbare Cardioverter Defibrillator (ICD). Dr. Matthijs Cluitmans wil onderzoeken of hij per patiënt kan voorspellen hoe groot hun risico op een hartstilstand nu echt is. Dat gaat hij doen door bij meer dan 100 mensen die een hartinfarct hebben gehad een heel gedetailleerd hartfilmpje (ECG) te maken.

“ECG-imaging noemen we dat”, legt Cluitmans uit. “Waar een patiënt voor een normaal ECG 10 sensors opgeplakt krijgt, plakken we er bij ECG-imaging wel 200. Zo kunnen we heel precies elk elektrisch stroompje van het hart in kaart brengen.” Cluitmans vergelijkt de resultaten vervolgens met mensen die geen hartinfarct hebben gehad. Zo kan hij precies zien waar de elektrische stroompjes van mensen die een hartinfarct hebben gehad afwijkingen laten zien. Vervolgens gaat hij kijken welke van deze patiënten, die nu nog allemaal een ICD krijgen, in de jaren na het hartinfarct ook daadwerkelijk een hartstilstand krijgen.

Mogelijk snelle toepassing voor patiënten

“Door deze gegevens ook te koppelen met gepersonaliseerde computermodellen wil ik uiteindelijk kunnen begrijpen waarom sommige mensen na een hartinfarct een hoog risico hebben om een hartstilstand te krijgen.” Tot slot gaat hij nog onderzoeken of de belangrijkste afwijkingen die te zien zijn met ECG-imaging, misschien ook wel op normale ECG zijn waar te nemen. “Als we door ECG-imaging weten waar we precies moeten zoeken, dan zou het fantastisch zijn als we de afwijkingen ook op normale ECG kunnen zien. Dan zou deze risico-inschatting namelijk al snel toegepast kunnen worden in alle ziekenhuizen. Zo krijgt iedereen straks de behandeling de voor diegene het beste is.

Ongeveer één op de zes mensen met diabetes krijgt boezemfibrilleren. Dit is een hartritmestoornis die ernstige herseninfarcten kan veroorzaken en uiteindelijk ook het hart kan beschadigen. Waarom komt het zo veel voor bij diabetespatiënten en hoe ontstaat bij hen deze ziekte? Dr. Deli Zhang denkt dat dat komt doordat de energiefabriekjes in hun hart niet goed werken. 

Vetdruppeltjes

Deze energiefabriekjes (mitochondriën) zijn in elke cel aanwezig en verbranden daar onder andere vet om energie op te wekken voor de hartcellen. “We zien zowel bij mensen met diabetes als bij mensen met boezemfibrilleren dat die fabriekjes niet goed meer werken.” legt Zhang uit. “Het gevolg is, dat de cellen minder energie hebben en dat de vetdruppeltjes die normaal gesproken worden verbrand, zich ophopen in het hart.”

Invloed slecht werkende energiefabriekjes

Zhang denkt dat die ophoping van vetdruppeltjes de elektrische prikkels in het hart verstoren en zo boezemfibrilleren veroorzaken. Met haar onderzoek wil ze dat bewijzen. Zij gaat kijken hoe dit proces van slecht werkende energiefabriekjes naar ophoping van vetdruppeltjes en uiteindelijk boezemfibrilleren precies werkt. Welke stofjes van het lichaam zijn hierbij betrokken? En welke leefstijl- en risicofactoren hebben hier invloed op?

“Wanneer ik dat kan ontrafelen, weet ik ook hoe we kunnen ingrijpen om deze processen te stoppen”, vertelt Zhang. “Zo wil ik uiteindelijk nieuwe behandelingen ontwikkelen om boezemfibrilleren bij mensen met diabetes al in een vroeg stadium tegen te gaan. Zo voorkomen we herseninfarcten en schade aan het hart van deze patiënten en besparen we hen veel leed.”

Mensen met een hoog risico op hart- en herseninfarcten beter opsporen. En slagaderverkalking beter afremmen door ontstekingen te bestrijden. Daar hoopt Marie Depuydt aan bij te dragen door onderzoek te doen naar cellen van ons afweersysteem. Deze ontstekingscellen zorgen ervoor dat slagaderverkalking namelijk steeds erger wordt.

Ontstekingen bestrijden

Slagaderverkalking kan hart- en herseninfarcten veroorzaken. Vaak ontstaat zo’n infarct doordat een stuk slagaderverkalking – een plaque – plotseling openscheurt. Daar vormt zich dan een bloedprop die een bloedvat opeens afsluit. Veel mensen overlijden aan een infarct of houden er blijvende schade aan over.

Slagaderverkalking wordt steeds erger door ontstekingen. Ontstekingen zorgen er ook voor dat een plaque sneller openscheurt. Als we ontstekingen goed zouden kunnen afremmen, zouden we infarcten en de gevolgen ervan beter kunnen voorkomen. Er is alleen nog geen behandeling die deze ontstekingen goed bestrijdt.

Hoe worden ontstekingscellen actief?

Ons afweersysteem beschikt over verschillende soorten cellen. Marie Depuydt doet onderzoek naar bepaalde cellen van dit systeem, de zogenaamde T-cellen. Deze T-cellen bevinden zich in plaques. Als ze actief worden, maken ze de slagaderverkalking steeds erger. Dat doen ze door stofjes aan te maken die ontstekingen opwekken. Daarom noemen we deze T-cellen ook ontstekingscellen.

Marie gaat onderzoeken hoe deze cellen precies actief worden. Als je die processen ontrafelt, weet je ook beter hoe je ontstekingen kunt verminderen. Ook gaat ze de cellen waaruit deze actieve ontstekingscellen zich ontwikkelen bestuderen. Deze voorlopercellen bevinden zich in het bloed. Marie gaat onderzoeken of mensen die meer van deze cellen in hun bloed hebben ook gemakkelijker een infarct kunnen krijgen. Zo zou je mensen met een hoog risico op infarcten beter op kunnen sporen.

Kinderen met maar één goed werkende hartkamer hebben de meest ernstige aangeboren hartafwijking die er bestaat. Zij moeten al jong meerdere keren geopereerd worden om in leven te kunnen blijven. Ondanks alle operaties krijgen deze kinderen later klachten, die hun leven alsnog in gevaar kunnen brengen. Zo kan er schade aan de lever en nieren ontstaan.

Meerdere hartoperaties

Op twee- tot vierjarige leeftijd moeten deze kinderen vaak hun tweede of derde hartoperatie ondergaan. De hartchirurg maakt dan een verbinding tussen twee bloedvaten. Zo’n operatie voorkomt dat zuurstofrijk en zuurstofarm bloed zich vermengen in het hart. De chirurg gebruikt een kunststof buisje voor deze verbinding. Het hart en bloedvaten groeien als een kind ouder wordt, maar dit buisje groeit niet mee.

Met steun van de Hartstichting toonde Friso eerder aan dat dit buisje te krap is voor volwassen patiënten. Dat kan mogelijk leiden tot een hogere kans op problemen zoals lever- en nierschade en een slechter uithoudingsvermogen. Wat als de chirurg dit buisje vervangt door een breder buisje? Dat onderzocht hij door zo’n operatie met de computer na te bootsen. Friso ontdekte dat het bloed inderdaad beter stroomt als ze een breder buisje aanbrengen op volwassen leeftijd. En dat dit mogelijk gezondheidsproblemen op latere leeftijd kan verminderen. Inmiddels worden er al buisjes vervangen bij volwassen patiënten.

Dringend oplossing nodig

Voor baby’s die nu geboren worden met een eenkamerhart is er dus dringend een oplossing nodig. “Het liefst willen we natuurlijk een blijvende oplossing. Zodat we die operatie maar één keer hoeven uit te voeren bij het patiëntje. En zodat het kind er later geen problemen meer van krijgt”, licht Friso toe.

Friso gaat daarom onderzoek doen naar een nieuw soort materiaal om een buisje van te maken. Het gaat om materiaal dat in de lengte groeit als het in de breedte uitzet. En dat is precies de bedoeling bij een hart en bloedvaten die nog in de groei zijn. Hij gaat dit materiaal ontwikkelen en implanteren in een experimentele opstelling met 3D geprinte modellen. Deze opstelling wordt zo gemaakt dat het de bloedsomloop van de patiënt zo veel mogelijk nabootst. Friso: “Hiermee zetten we een eerste stap naar een gezondere toekomst voor kinderen met een eenkamerhart.”