Zoektocht naar een gepersonaliseerde therapie voor lage rugpijn

Indeling

• Inleiding
• Tussenwervelschijfletsels
• Tussenwervelschijven kunnen moeilijk vanzelf genezen
• Tussenwervelschijven hebben geen verdedigingsmechanismen
• Samenspel tussen biologie en mechanica van een orgaan
• Een ‘versleten’ discus is niet noodzakelijk pijnlijk
• Bestaan er efficiënte therapieën voor lage rugpijn?
• De droom van de perfecte genen in het menselijke DNA
• Behoort de ‘maakbare’ mens tot de mogelijkheden?
• Zit de gepersonaliseerde geneeskunde in de pijplijn?
• Een droom
• Referenties

Inleiding

Het mysterie rond ‘goedaardige’ lage rugpijn (cf. blog ‘Waarom lage rugpijn nog steeds een mysterie is’) wordt grotendeels opgehelderd als men bedenkt dat we van onze ouders onvolmaakte stukjes DNA erfden (zie blog ‘Overgeërfde slechte genen zijn de hoofdreden voor lage rugpijn’). Die onvolmaakte genen zorgen ervoor dat er tussenwervelschijven gevormd worden die mechanisch niet in staat zijn om dagelijkse ‘stootjes’ probleemloos te blijven opvangen. Toch moeten we de hele dag lang gebruik maken van onze rug. Misschien is het te mooi om waar te zijn, maar toch hopen we dat deze onvolmaakte genetische codes ooit vervangen zullen kunnen worden. Ik vergelijk dit graag met een wagen waarvan af en toe een onderdeel verwisseld wordt. Echter, het menselijke lichaam is nu eenmaal veel complexer dan zelfs de meest gesofisticeerde auto. Anderzijds heeft het ook niet de minste zin om ons rijtuig ‘op stal’ te laten, want ‘rust roest’.

Gratis E-boek “Oefeningen om chronische pijn te verlichten” downloaden

73% van de chronische pijnpatiënten zijn niet in staat dingen te doen die voor gezonde mensen normaal zijn: stappen, fietsen, met je kinderen spelen, etc. Naast medische behandelingen kan ook lichaamsbeweging heel nuttig zijn om je mobiliteit te bewaren of verbeteren. Dit e-boek wil je vertrouwd maken met enkele eenvoudige lichaamsoefeningen die je pijn kunnen verminderen.

GRATIS DOWNLOADEN

Tussenwervelschijfletsels

Zeldzame ernstige aandoeningen buiten beschouwing gelaten (zie blog ‘Lage rugpijn. Een duidelijke oorzaak in 15 % à 20%), kunnen zich drie situaties voordoen waarbij de tussenwervelschijven beschadigd worden. Voor een klein percentage zijn letsels het gevolg van een accident. Omdat de arts zich in zo’n geval concentreert op de behandeling van zichtbare wervelbreuken, wordt weinig belang gehecht aan tussenwervelschijfletsels. Chirurgisch vergroten van een annulusscheur (de buitenzijde van de discus) met de bedoeling een ‘hernia’ te verwijderen, is een andere belangrijke reden waardoor het resterende deel van de tussenwervelschijf sneller gaat verkommeren (meer uitleg in volgende blogs). De belangrijkste tussenwervelschijfletsels ontstaan echter als gevolg van degeneratieprocessen in de discus zelf.

Tussenwervelschijven kunnen moeilijk vanzelf genezen

Het grote probleem ligt in het feit dat de tussenwervelschijf bij 75% à 80% van de mensen opgebouwd is uit onvolmaakt weefsel dat uiterst kwetsbaar kan worden. Daarenboven is de discus het enige lichaamsorgaan waar geen bloedvaten aanwezig zijn of zelfs niet kunnen binnendringen. De stofwisselingsactiviteit in de discus (= metabolisme) is bijzonder laag. Nutriënten en herstelstoffen (= suikers en zuurstof) worden moeilijk aangevoerd en afvalstoffen moeilijk afgevoerd. Bij afwezigheid van bloedaanvoer en -afvoer, is volledige genezing van letsel, waar dan ook in het lichaam, zo goed als uitgesloten.
Is het dan niet vanzelfsprekend op zoek te gaan naar biologische methoden om de discus te beschermen? Medicamenten kunnen het ontstaan van discusletsels niet verhinderen of kunnen ze ook niet genezen. Er bestaan (nog steeds geen) operatieve technieken om discusletsels succesvol te herstellen!

Tussenwervelschijven kunnen zich niet verdedigen

Het merendeel van de tussenwervelschijven hebben één groot nadeel: ze zijn niet bestand tegen ‘stootjes’. In de embryonale fase beschikt de discus over een zeer grote hoeveelheid speciale cellen: de notochordale cellen die de discus in perfecte staat houden. Op het ogenblik dat een kleuter zich, in tegenstelling tot de andere vierpotige zoogdieren, tot een rechtop lopend kind ontwikkelt, verdwijnen deze cellen als sneeuw onder de zon. Het zijn zwakkelingen, daar ze er niet in slagen weerstand te bieden tegen de toenemende mechanische krachten die de tussenwervelschijven continu belasten van het moment dat we ons op twee benen beginnen voort te bewegen. De notochordale cellen worden wegens de extreme druk effenaf verpletterd en sterven af gedurende de eerste 10 levensjaren^1,2,3. Het kleine aantal resterende cellen – de zgn. chondrocytachtige cellen – zijn niet bij machte de discus in perfecte staat te houden omdat ze ruimschoots tekortschieten in de productie van de diverse types gezond kraakbeen dat de tussenwervelschijf nodig heeft. Het is dus niet verwonderlijk dat reeds op zeer jonge leeftijd discusletsels kunnen ontstaan met lage rugpijn als gevolg.
Om deze problematiek te verhelpen, blijven sommige wetenschappers op zoek gaan naar oplossingen om de kwetsbaarheid van de discussen te bekampen.

Samenspel tussen biologie en mechanica van een orgaan

Een orgaan moet voorzien zijn van een degelijke biologische structuur om goed te functioneren. Men spreekt in dit opzicht van de ‘mechanobiologie’ van bv. het hart, de longen, maar ook van de tussenwervelschijf. Zodra zich een bepaalde mate van slijtage voordoet, gaat dit niet noodzakelijk gepaard met pijnklachten.

Een ‘versleten’ discus is niet noodzakelijk pijnlijk

Discusslijtage impliceert niet noodzakelijk lage rugpijn. Evenmin kan men stellen dat een ‘zichtbaar versleten’ discus (bv. op een MRI) de oorzaak is van eventuele aanwezige lage rugpijn. Wanneer men op een MRI-beeld een ‘gedegenereerde discus’ vaststelt en een gerichte genetische analyse doet, komt men tot de conclusie dat bij vrouwen⁴ de onvolmaakte genen in 45 % tot 60 % verantwoordelijk voor het ontstaan van lage rugpijn. Bij mannen⁵ is het percentage iets lager: 30 % tot 45 %. Dit wijst er dus op dat ook andere factoren dan genen aan de basis kunnen liggen van het ontstaan van lage rugpijn⁶.

Opdat slijtage in de discus pijnlijk zou kunnen worden, moeten zich eerst letsels voordoen in één of meerdere van zijn drie structuren^7,8, m.n. in de eindplaten en/of de buitenste vezelring en/of de kern (Figuur 1). In latere blogs worden deze structuren tot in de kleinste details besproken.

Het is dan ook niet moeilijk te begrijpen waarom een discectomie, waarbij doorgaans bijkomende letsels aangebracht worden in één of meerdere discusstructuren, verantwoordelijk is voor blijvende lage rugpijn na een operatie. Ongeveer 99% van de geopereerden die een discus-‘hernia’ lieten wegnemen, blijven lage rugpijn ervaren en kunnen zich later opnieuw laten opereren, weliswaar zonder de minste zekerheid dat de lage rugpijn ooit zal verdwijnen (hierover meer in latere blogs).

Figuur 1. De drie structuren van de tussenwervelschijf zijn de kern (nucleus pulposus), de bovenste en onderste grenzen (eindplaten) en de buitenste rand (annulus fibrosus) (Declerck & Kakulas – Department Neuropathology, Perth, Australia - X90-1420).

Bestaan er efficiënte therapieën voor lage rugpijn?

De mythe van de alvermogende klassieke geneeskunde lijkt inmiddels doorprikt⁹. Op heden kan men rugklachten slechts onderdrukken met methodes die enkel en alleen berusten op bestaande criteria van ‘evidence based medicine’. Veel ‘evidente’ behandelingen zijn evenwel gebaseerd op biomedische modellen die - op genetische basis - stilaan achterhaald zijn.
Als arts en spinaal chirurg ken ik ook de talrijke pilletjes, spuitjes en operaties die ‘vanzelfsprekend’ leken maar verre van efficiënt waren. Ze hebben wel een zeker effect, maar niet systematisch het ‘goede’ effect dat er van verwacht wordt! Sommigen beweren dan - weliswaar zonder de minste ‘evidentie’ - dat velen onder ons behept zijn met genen die de efficiëntie van de ‘vanzelfsprekende’ behandelingen tenietdoen of zelfs tegenwerken. Anderen zouden – met even weinig ‘evidentie’ – beschikken over andere genen die het verwachte effect danig stimuleren dat ze hierdoor neveneffecten ontwikkelen. Met welk recht kan iemand beweren de waarheid in pacht te hebben, wanneer het niet om kennis maar slechts om veronderstellingen gaat?

De droom van de perfecte genen in het menselijke DNA

Het zoeken naar efficiënte behandelingsmethodes om lage rugpijn te verlichten blijft, evenals het ontwikkelen van de ‘pilletjes’ zelf^10,11,12, ook een kwestie van ‘gissen en missen’.
Nog niet zo lang geleden opperde men het voorstel om mensen diep te vriezen in afwachting dat de wetenschap oplossingen zou vinden om bepaalde aandoeningen te behandelen¹³. Het idee heeft inmiddels afgedaan…
Blijkbaar wordt dus wel degelijk de hoop gekoesterd om in het laboratorium ooit een perfect menselijk DNA te fabriceren. Via dit DNA zou men bijgevolg beschikken over een onuitputtelijke bron van perfect functionerende genen. Vervolgens zou men ook wel een truc vinden om bij patiënten slechte stukjes DNA weg te nemen en te vervangen door goede.
Dit is trouwens al geen illusie meer daar men sinds enige tijd met zeer krachtige genwijzigende technologieën aan het experimenteren is. Dankzij de CRISPR-cas9-technologie kan het DNA van eender welk organisme met een ongelooflijke precisie en gemak veranderd worden^14,15.

Behoort de ‘maakbare mens’ tot de mogelijkheden?

Zonder de minste twijfel zijn er ook wetenschappers die naam en faam willen verwerven door de menselijke soort te verbeteren en haar vatbaarheid voor ziektes uit het menselijke DNA te verwijderen. Mooi toch?

Het manipuleren van de menselijke erfelijkheid blijkt geen abstracte idee of technische onmogelijkheid meer te zijn. Mocht men erin slagen slechte genen door goede te vervangen, zal deze nieuwe ontdekking eveneens nieuwe mogelijkheden creëren om nog meer te liegen, te bedriegen en te misleiden. Men zou bv. in het labo ‘specifieke’ genen kunnen ontwikkelen. Anderen zouden deze revolutionaire technieken dan kunnen misbruiken om de genetische codes van de menselijke soort te veranderen of aan te passen om hun politieke en economische aspiraties te verwezenlijken. Misschien zijn we niet ver meer af van de ‘maakbare mens’^16,17.

Ik weet het niet... Misschien is het toch niet raadzaam om echt te weten te komen wat er allemaal fout loopt in ons lichaam. Wellicht is het beter de legendarische waterbron der eeuwige jeugd vermeld bij de Griekse geschiedschrijver Herodotus nooit te ontdekken!

Zit de gepersonaliseerde geneeskunde in pijplijn?

Misschien zal men er ooit in slagen een gepersonaliseerde geneeskunde te ontwikkelen. Men weet reeds zeer lang dat patiënten met een bepaalde ziekte niet op identieke manier op pilletjes en spuitjes reageren: sommige patiënten reageren bijzonder goed, anderen ervaren weinig of geen effect en nog anderen worden er ‘slechter’ door.
Indien het waar is dat veel aandoeningen (en dus ook ‘goedaardige’ lage rugpijn) inderdaad te wijten zijn aan afwijkingen in één of meerdere genen^18,19,20, zou men via ‘geneesmiddel-genen-testen’ het geneesmiddel kunnen ontdekken dat exact past bij iemands specifiek afwijkende genetische samenstelling. Men noemt dit ‘pharmacogenomics’^21,22,23. Maar vooraleer men hier tot zekerheid komt, zullen nog ettelijke experimenten op muizen en op larven van zebravisjes moeten plaatsvinden²⁴.

Een droom

Mogen we reeds fantaseren dat we ooit ouder zullen worden zonder last te hebben van de talrijke neveneffecten van allerlei medicatie die we slikken? Of zal het altijd een ongrijpbare droom blijven? Een geneeskunde op eenieders maat en in functie van de ware oorzaak van ziekte en pijn zou wonderen verrichten, niet alleen voor de fatale (bv. hart, longen, kanker, diabetes, etc.) maar ook voor de niet-dodelijke aandoeningen (lage rugpijn, hoofdpijn, artrose, depressie etc.).
Vooralsnog is de tijd niet rijp voor ‘personaliseerde’ geneeskunde. Het wonderwater van Herodotus moet nog ontdekt worden. Ook ik moet dus voorlopig nog de ‘routinepillekes’ blijven slikken en er letterlijk en figuurlijk een (hoge) prijs voor betalen.

Referenties

¹ Trout JJ, Buckwalter JA, Moore KC et al., ‘Ultrastructure of the human intervertebral disc. I. Changes in notochordal cells with age’
Tissue Cell, 1982, 14:359
² Kim KW, Lim TH, Kim JG et al., ‘The origin of chondrocytes in the nucleus pulposus and histologic findings associated with the transition of a notochordal nucleus pulposus to a fibrocartilaginous nucleus pulposus in intact rabbit intervertebral discs’,
Spine, 2003, 28:982
³ www.guy-declerck.com / Lumbar Intervertebral Disc / Intradiscal Cells
⁴ Manolio TA, Collins FS, Cox NJ et al., ‘Finding the missing heritability of complex diseases’,
Nature, 2009, 461:747
⁵ Battié MC, Videman T, Levälahti E et al., ‘Heritability of low back pain and the role of disc degeneration’,
Pain, 2007, 131:272
⁶ MacGregor AJ, Andrew T, Sambrook PN et al., ‘Structural, psychological, and genetic influences on low back and neck pain. A study of adult female twins’,
Arthritis Rheum, 2004, 51:160
⁷ Adams MA, Roughley PJ, ‘What is intervertebral disc degeneration, and what causes it?,
Spine, 2006, 31:2151
⁸ Adams MA, Bogduk N, Burton K, Dolan P, ‘The biomechanics of back pain’,
Edinburgh, Churchill Livingstone, 2013:preface
⁹ Lupton Deborah, ‘Medicine as culture. Illness, disease and the body (Third Edition)’,
Sage Publications, 2012
¹⁰ Lounkine E, Keiser MJ, Whitebread S et al., ‘Large-scale prediction and testing of drug activity on side-effect targets’,
Nature, 2012, 486:361
¹¹ Reardon S, ‘Project ranks billions of drug interactions’,
Nature, 2013, 503:449
¹² Editorial, ‘Accelerating drug discovery’,
Lancet, 2014, 383:575
¹³ Amosow Nikolai, ‘Notes from the future’,
Vertaald door George St George (Diepvriesmens anno 2000)
Simon & Schuster, 1970
¹⁴ Bosley KS, Botchan M, Bredenoord AL et al., ‘CRISPR germline engineering--the community speaks’,
Nat Biotechnol, 2015, 33:478
¹⁵ Einstein JM, Yeo GW, ‘Making the cut in the dark genome. CRISPR screens will reveal important regulatory elements in the noncoding genome’,
Science, 2016, 354:705
¹⁶ Huxley Aldous, ‘Brave new world’,
Chatto & Windus, 1932
¹⁷ Orwell George, ‘1984’,
Secker & Warburg, 1949
¹⁸ Rehm HL, Bale Sj, Bayrak-Toydemir P et al., ’ACMG clinical laboratory standards for next-generation sequencing,
Genet Med, 2013, 15:733
¹⁹ Wenger AM, Guturu H, Bernstein JA et al., ’Systematic reanalysis of clinical exome data yields additional diagnoses: implications for providers’,
Genet Med, 2017, 19:209
²⁰ Nolte IM, van der Most PJ, Alizadeh BZ et al., ‘Missing Heritability: Is the Gap Closing? An Analysis of 32 Complex Traits in the Lifelines Cohort Study
Eur J Hum Genet, 2017, 27:877
²¹ Haibe-Kains B, El-Hachem N, Birkbak NJ et al., ‘Inconsistency in large pharmacogenomic studies‘,
Nature, 2013, 504:389
²² Dunnenberger HM, Crews KR, Hoffman JM et al., ’Preemptive clinical pharmacogenetics implementation. Current programs in five US medical centers’,
Annu Rev Pharmacol Toxicol, 2015, 55:89
²³ Relling MV, Evans WE, ‘Pharmacogenomics in the clinic’,
Nature, 2015, 526:343
²⁴ Leslie M, ‘Zebrafish larvae could help to personalize cancer treatments’,
Science, 2017, 357:745

Gratis E-boek “Voeding voor pijnpatiënten” downloaden

Pijnpatiënten zijn steeds op zoek naar krachtige remedies om hun toestand te verbeteren, bv. via medicamenten, lichaamsoefeningen, Andullatietherapie etc. Weinigen zijn echter bewust dat ook voeding zowel een positieve als negatieve invloed kan hebben op pijn. Daarom willen we even bekijken in dit e-boek wat de beste voeding is voor mensen die aan chronische pijn lijden.

GRATIS DOWNLOADEN