1, 2, 3 diabetes

The human gut harbours trillions of bacteria in a great diversity. The composition of the intestinal bacteria in obese people differs from that in lean people. As such that wouldn't have to mean a thing, but the bacteria of obese people appear to be more effective in extracting usable calories (in the form of short chain fatty acids) from food fibres. This can be the perfect excuse for your overweight: blame the bugs! But there’s more to it. Those obese bacteria also have a negative effect on the barrier function of the gut epithelium and this line of defence becomes more permeable. As a consequence, bacterial compounds such as lipopolysaccharide (LPS in short) can pass the gut wall, enter the body and cause chronic inflammation. This chronic inflammation, in mysterious ways, causes insulin resistance, metabolic syndrome, and ultimately type 2 diabetes. 

Now also for type 1 diabetes a relation with gut microbiota has been found. Huriya Beyan, in a paper in Current Diabetes Reports has coined the phrase Guts, Germs and Meals to this relation, with reference to the bestseller by Jarred Diamond. Do realize that type 1 diabetes is totally different from type 2. Type 1 is an autoimmune disease in which the immune system attacks and destroys the (insulin producing) beta cells in the isles of Langerhans in the pancreas. Children with type 1 diabetes have a different composition of the intestinal bacteria as compared with healthy children. As such that wouldn't have to mean a thing, but now there are fascinating new data from a mouse model of type 1 diabetes. These mice are called NOD mice, which stands for Non-Obese Diabetic. Female NOD mice will develop a more severe diabetes than male NOD mice, and at an earlier age. When gutmicrobiota from male mice are transferred to female mice, the female mice will develop a less severe diabetes, and at a later age. What do we learn from this? There are differences in gut microbiota between male and female mice (also between male and female humans). The term microgenderome is used to describe this phenomenon. Furthermore: this difference is relevant for type 1 diabetes and may offer a novel opportunity for treatment. 

What about type 3 diabetes? Epidemiologically there is an overlap of Alzheimer’s Disease and type 2 diabetes. The term type 3 diabetes which now is popping up in the medical literature is debatable because at the level of the brain there is no hyperglycemia, but there is insulin resistance. Apart from the metabolic resemblance, also the inflammation in Alzheimer may be similar to that in type 2 diabetes. A direct link between Alzheimer and gutmicrobiota has not been established but it is attractive to speculate. Even more attractive it is to start research into this field, because more knowledge about the intricate relations between nutrition, gutmicrobiota, immunity and brain function eventually could lead to novel ways for prevention and treatment.

Run for your life

“Who wants to live forever?”, was the rhetoric question in one of the songs of Queen which became popular after the singer Freddy Mercury had died. Forever for most people is a too long period and they prefer the fairy-tale ending to live long and happy thereafter. How to lead a happy life will be the subject of another blog, but for this moment just one tip from Betty White, 89 years old herself, in the Late Show: Get at least 8 hours of beauty sleep, 9 if you’re ugly. Whatever your looks, what would determine your lifespan, happy or not, and is there anything you can do to make the most of it? 

An interesting hypothesis on longevity is that the lifespan of an animal, including man, is determined by a fixed number of heartbeats. The hummingbird, with a heart rate of 1260 bpm (beats per minute) lives only 1-3 years. Elephants, at the other end, have a heart rate of 30 bpm and can live up to 60 years. Most elephants don’t make it to that age because their teeth fall out and they then die in fact from starvation. As compared with all other animals, the number of heartbeats for humans  is 3 times higher: 3 billion rather than 1 billion. With an average heart rate of 72 bpm you can live to become 79 years. Now is there anything you can do to change those numbers and make the most of it? Lifestyle advices for long and healthy-living include daily physical exercise for at least 30 minutes. It is difficult to establish the exact intensity level of the exercise but a rule of thumb is that the 30 minutes start from the moment you’re sweating. I am a runner myself. I try to keep the routine of running 4-8 km circuits 3 times a week and several times a year I participate in 10-15 km runs. What will all this have for an impact, if any,  on my own lifespan. During the exercise my heart rate goes up, so I am wasting valuable heartbeats.  A rough calculation learns that for every year of running you could lose a week of life. On the bright side: all that running improves your physical condition and that leads to a lower heart rate at rest. Again a rough calculation learns that for every year of running you may gain 13 weeks of life. The net effect would be that for every year of running (or cycling if you would prefer that over running) you gain 12 weeks of life. A study from Harvard even suggested that every hour spent exercising would add two hours life expectancy: Who wants to live forever? 

What has all this to do with the immune system? Everything! An optimal functioning immune system will ward off infectious diseases and prevent chronic inflammatory diseases to develop. Both effects contribute to a healthy life. It has long been established that exercise such as running and cycling improves the function of the immune system, and therefore along these routes, contributes to longevity. 

Now a recent study from Mike Gleeson’s team in the UK has found that you shouldn’t overdo it: running a marathon impairs the function of your immune system. This headline in the news is a sweeping generalization of what they actually found (which is a reduction in the activity of the so-called Natural Killer cells) but the conclusion is justified that running a marathon certainly doesn’t improve your immune system. In the weeks following a marathon the runners have a 2-6 fold increase in upper respiratory tract infections which may well be a reflection of the temporarily depressed immune system. An upper respiratory tract infection won’t kill you, so what about longevity? The participant of the first recorded marathon in history certainly didn’t prolong his life. Would the thousands of participants of modern-day marathons and half-marathons be better off? This subject has not been studied that well. A German study found that 25% of the 65- to 69-year-old runners were faster than 50% of the 20- to 54-year-old runners. So maybe  you can’t run for your life, but you can run all your life.

Immuun wordt immune

In 'Immuun' worden grote en kleine onderwerpen uit de immunologie belicht en waar mogelijk in zijn sociale context geplaatst. Immuun gaat veranderen: Immuun wordt Immune.

Because of my transition to an international oriented institute, Roosevelt Academy in Middelburg, Immuun Blogspot will change its format and continue in English. The first issue of the 'Immune Blogspot' deals with how Zeeland, and in particular Middelburg became immune. This has been described by Dr. de Man in the Netherlands Journal of Medicine nr. 50 of December 30th, 1882. The original publication is in Dutch and can be found here.

Dr. de Man provides a detailed analysis of the mortality rates in Middelburg, the capital of the province of Zeeland, feared by everyone in the rest of the Netherlands ( “ . . door gansch Nederland weleer en nog altoos zóó gevreesde Zeeland.”). His analysis covers the period from 1792 until 1881, which for immunology is a most relevant period because it includes the discovery of smallpox vaccination by Edward Jenner in 1796. The smallpox vaccine was first used in Zeeland quite soon after Jenners discovery, namely in 1804 and the results were really impressive: in 1792 there were 137 deaths from smallpox in Middelburg , in 1822 'just' 7 per 10,000. De Man apologizes for being unable to provide exact data on the population of Middelburg, which fluctuated greatly during that period. As an approximation he multiplied the number of births per year by 30. Smallpox vaccination was continued until 1980, when smallpox was completely vanished from Zeeland and the rest of the world. Mortality rates of other infectious diseases also were high, but De Man found it hard to obtain reliable data because cause of death often was not specified on the death certificates or totally unreliable. In 1847, 50 military died from a feverish disease apparently because they were homesick, according to their death certificate. It is estimated that typhoid fever, malaria as well as pneumonia were the major causes of death, each contributing between 300-500 deaths per 10,000 per year. The reduction in mortality rates of typhoid fever and malaria during that period where not due to the introduction of effective vaccines. Unfortunately, those vaccines were not available at that time and are not even available today. Improvements in nutritional status, of sanitary conditions, and discovery of quinine all contributed to reduction of the burden of these diseases. Childhood mortality rate in Middelburg was as high as 10-15% up to 1840. In that time the children were not treated by the doctors, only the adults. While this may sound incredible, it reflects the spirit of that time that limited resources should not be wasted on children. Fortunately times have changed.

The same issue of the Netherlands Journal of Medicine of 30th December 1882 continues with a paper on clitoridectomy (defined by the WHO as genital mutilation) as an effective form of treatment of female hysteria. Times have changed indeed.

Seks met een Neanderthaler

Van nature weet de mens dat het beter is om inteelt te vermijden en daarom waren neef-nicht-huwelijken, of nog erger van broer en zus, eigenlijk altijd al verboden. De gevolgen van het in de wind slaan van die adviezen zijn zichtbaar in veel Europese vorstenhuizen, die zich natuurlijk niet aan hun eigen wetten hoefden te houden. Het DNA van Karel de Tweede (de laatste van de Habsburgers) had een inteeltcoëfficiënt van 0,254 terwijl dat bij Filips de Schone nog maar 0,025 was. Karel de Tweede stierf kinderloos en daarmee kwam een einde aan de Habsburg Dynastie.

Als inteelt slecht is, is ‘uitteelt’ dan goed? In een eerdere blog (Guns, Germs and Steel, 27 Juli 2010) is gesproken over HLA, Humane Leukocyten Antigenen. HLA is een complex van genen, heel erg variabel, die de gevoeligheid en weerstand tegen infectieziekten bepalen. Hoe meer variatie in HLA genen, des te beter ben je beschermd tegen infectieziekten. Voor de overleving van de mens als soort is het dus belangrijk om die variatie in HLA ook zo groot mogelijk te houden. Een epidemie met tyfus of de pest zal altijd veel doden veroorzaken, maar dankzij de variatie in het HLA zijn er enkele personen die het zullen overleven.

Wat heeft dit met Neanderthalers te maken? Homo Sapiens, dat zijn wij allemaal: de mensen die nu op aarde leven, is 150-100 duizend jaar geleden ontstaan in Afrika en ongeveer 60 duizend jaar geleden naar Europa en Azië overgestoken. Op dat moment woonden in Europa de Neanderthalers en nog een andere mensachtige: de Denisova mens die nog maar pas ontdekt is. Van Neanderthalers weten we vrij veel, over hun leefgebieden en leefgewoonten. Waarom er nu geen Neanderthalers meer zijn is niet zo duidelijk.

Er zijn 3 mogelijkheden:

1. Homo Sapiens heeft alle Neanderthalers uitgemoord, en misschien daarna wel opgegeten
2. Neanderthalers zijn uitgestorven ten gevolge van een klimaatverandering of
3. Homo Sapiens en Neanderthalers hebben zich vermengd en daardoor zijn de Neanderthalers ‘onzichtbaar’ geworden.

(“What we need is a great big melting pot - Big enough, enough, enough, to take the world and all its got - And keep it stirring for a hundred years or more - And turn out coffee coloured people by the score” zong Blue Mink in de zestiger jaren van de vorige eeuw.)

Van de Denisova mens is veel minder bekend. In een grot bij Denisova - dat ligt ongeveer op het vierlandenpunt van Rusland, Kazachstan, China en Mongolië - is een tand en een vingerkootje gevonden van deze mensachtige. Veel lijkt dat niet, maar uit zo’n vingerkootje kun je DNA isoleren en een complete genenkaart maken, dan gaat er een wereld voor je open.
Wat was er al bekend? In het DNA van de ‘moderne’ mens zit ongeveer 2% Neanderthaler DNA. En niet alleen bij mensen met een laag voorhoofd, maar bij iedereen. Ook Denisova DNA is voor enkele procenten bij de moderne Homo Sapiens terecht gekomen.

Waarom is deze genetica van mensachtigen van belang voor de immunologie? Omdat er ontdekt is dat van de HLA genen van de moderne mens niet 2% maar ongeveer 50% van Neanderthalers afkomstig is. Laat dat maar eens doordringen: Neanderthalers zijn niet uitgestorven maar leven voort in het immuunsysteem. Hoe kan dit? Een waarschijnlijke verklaring is dat bij het binnentrekken van Homo Sapiens in Europa en Azië er in het begin seksueel contact is geweest tussen beide mensvormen. De nakomelingen daarvan kregen de helft van het Neanderthaler HLA mee en waren daardoor veel beter beschermd tegen de Europese epidemieën dan volbloed Homo Sapiens kinderen. Het begrip ‘survival of the fittest’ van Darwin heeft misschien dus wel vooral betrekking op de fitheid van het immuunsysteem. We mogen onze voorvaderen (of moeders, we weten niet wie het gedaan heeft) daarom dankbaar zijn voor seks met Neanderthalers.

Eens en voor altijd

‘Colombiaan maakt vaccin tegen 500 ziektes’ luidde de kop van een nieuwsbericht op Nu.nl. Direct daaronder werd in de eerste zin van het ANP bericht dit opzienbarende nieuws al enigszins teruggedraaid: “De Colombiaanse immunoloog M.E. Patarroyo heeft belangrijke vooruitgang geboekt in de ontwikkeling van een vaccin tegen meer dan vijfhonderd infectieziektes.” Meestel worden persberichten uitgegeven naar aanleiding van het verschijnen van een wetenschappelijke publicatie, en dat is in dit geval ook zo. De onderzoeksgroep van Patarroyo doet al decennia lang heel goed werk om een zo effectief mogelijk vaccin tegen malaria te maken. Malaria is een zeer ‘succesvol’ micro-organisme omdat het over de hele wereld meer dan 500 miljoen mensen heeft geïnfecteerd waarvan er ieder jaar bijna 2 miljoen overlijden (zie ook de eerdere blog Malariavrij). De malariaparasiet is zo succesvol omdat hij uitermate slim het immuunsysteem weet te omzeilen. Het blijkt dat de belangrijkste eiwitten van malaria, en dat zijn de eiwitten die binden aan de rode bloedcellen en levercellen, niet of slecht herkend worden door het immuunsysteem. Om een respons van T lymfocyten op te kunnen wekken moeten fragmenten van eiwitten worden gepresenteerd in HLA moleculen. Op moleculair niveau, en zeker zonder hulp van een tekening, is dat misschien moeilijk voor te stellen. Daarom de vergelijking met een hotdog: de twee helften van het broodje zijn twee eiwitketens van de HLA moleculen en het worstje wat er tussen in zit is het eiwitfragment (in dit voorbeeld: een malaria-eiwit). Deze vergelijking is niet helemaal goed: zowel een worstje als een doorgesneden broodje hebben een glad oppervlak en die passen altijd op elkaar. Eiwitfragmenten en HLA moleculen (en dat zijn zelf ook weer eiwitten) zijn helemaal niet glad maar hebben juist allerlei deuken en uitstulpingen en die twee moleculen passen dus lang niet altijd op elkaar. Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren. Daarvan zijn er 20 verschillende, zoals letters in het alfabet en een eiwitmolecuul is samengesteld uit verschillende aminozuren in een specifieke volgorde. Een eiwitfragment van 15 aminozuren zou je dus kunnen beschouwen als een woord van 15 letters. En zoals de Nederlandse taal duizenden verschillende woorden kent, heeft de malariaparasiet duizenden verschillende eiwitten. De malaria-eiwitten passen niet goed in HLA en kunnen daardoor niet goed worden gepresenteerd aan het immuunsysteem. Dr. Patarroyo heeft nu met een soort moleculaire meccanodoos in de malaria-eiwitten de aminozuren die belangrijk zijn voor de binding aan HLA zodanig veranderd dat ze wel goed passen. Die veranderde eiwitten blijken een prima immuunrespons op te kunnen wekken. Dat is een belangrijke stap voorwaarts richting een effectief vaccin tegen malaria. In apen werkt het al, bij de mens moeten de vaccinatiestudies nog starten.

Wat heeft Dr. Patarroyo nu gezegd op zijn persconferentie? Dat dit principe (een eiwitfragment zodanig veranderen dat het goed past in HLA) ook toegepast kan worden voor het maken van vaccins tegen alle andere belangrijke infectieziekten bij de mens. En zijn er dat dan 500, van Hepatitis A tot Herpes zoster? We weten het niet precies maar ongeveer 500 verschillende infectieziekten zou best eens waar kunnen zijn.

Zouden we dat graag hebben, een vaccin dat complete bescherming geeft tegen alle 500 infectieziekten? Een bescherming die bovendien dan ook nog eens levenslang aanhoudt en die met een enkele injectie kan worden toegediend. Ja, ik denk dat vrijwel iedereen graag een dergelijk vaccin zou willen. Eén keer vaccineren en daarna nooit meer en toch voor altijd beschermd zijn. Voorlopig is het nog niet zover.

Gelukkig maar

Ed Diener, een emeritus hoogleraar in de psychologie uit Illinois heeft 160 wetenschappelijke studies nog eens tegen het licht gehouden en komt tot de conclusie dat gelukkige mensen langer leven (gelukkige muizen overigens ook). Een verrassende conclusie? Ja en nee, zouden filosofen zeggen. Het valt in ieder geval in de categorie blij nieuws dat even vrolijke krantenkoppen oplevert.

Maar hoe meet je geluk? Bij muizen is dat gek genoeg gemakkelijker te meten dan bij mensen. In ieder geval doen de onderzoekers alsof. De meeste experimenten zijn namelijk stressexperimenten. En stress wordt dan vertaald als niet-gelukkig. Zoals ook optimisme en pessimisme kan worden vertaald als gelukkig en niet-gelukkig. Het glas is half vol of half leeg, het cliché voor optimisme en pessimisme. Maar ja, als je dat op het geluksgevoel toepast dan kun je je glaasje met geluk toch alleen maar leegdrinken, en nooit voldrinken.

Veel studies toonden volgens de onderzoeker aan dat angststoornissen, depressies en een gebrek aan plezier in je dagelijkse bezigheden leiden tot een hogere ziektelast en een lagere levensverwachting. Ik geloof dat in deze redenering een belangrijke schakel ontbreekt en dat is de oorzaak van die angsten, depressies en gebrek aan plezier. Stel dat je een lichamelijk zwaar, geestdodend beroep uitoefent, dan is dat een goede reden om vroeg te overlijden. De stelling van de psycholoog is dat als je dat zware, geestdodende beroep nou leuk had gevonden (don’t worry, be happy), dan had je misschien wel een aantal jaren langer geleefd. Een van de studies die voor dit onderzoek werd gebruikt is wel bijzonder curieus. Die gaat over professionele Amerikaanse honkballers, een niet zo’n slecht beroep. Of eigenlijk beperkt de studie zich tot honkbalplaatjes: de honkballers die in 1952 lachend op zo’n afbeelding stonden, leefden langer dan de honkballers die niet lachten. Je zou ook kunnen concluderen dat lachen naar het vogeltje (van de fotograaf) dus echt helpt. Een andere studie onderzocht de dagboekjes die nonnen op hun 22ste invulden bij het binnentreden in het klooster. Zestig jaar later bleken de schrijfsters van optimistische tekst vaker nog in leven te zijn dan de pessimistische. Een andere studie onder optimisten (niet in een klooster) liet overigens zien dat die juist meer drinken en roken en daardoor eerder sterven, maar dat terzijde.

De eindconclusie, na bestudering van deze 3 en nog 157 andere studies is dus dat gelukkige mensen langer leven. Maar waarom en hoe?

Een van de mechanismen die wordt voorgesteld is dat gelukkige mensen sneller herstellen van een inspanning. Ik ben geen inspanningsfysioloog en dus zeker geen inhoudsdeskundige maar misschien wel ervaringsdeskundige. Als fietsliefhebber was het voor mij een extreme inspanning om de Mont Ventoux te beklimmen. Tijdens de klim, maar vooral toen ik boven was, voelde ik me extreem gelukkig. Eigenlijk was het de inspanning die het geluk veroorzaakte en niet zozeer het herstel van de inspanning. Als bioloog weet ik dat bij langdurige inspanning je hersens het gelukshormoon endorfine gaan aanmaken, maar als fietser denk je daar (gelukkig!) niet aan.

Wat heeft dit allemaal met het immuunsysteem te maken. In de betreffende publicaties waaruit ik hier citeer komt 36 keer het woord immuun voor. Een goed functionerend immuunsysteem kan natuurlijk bijdragen aan een lang en gezond leven. Angst, depressies en stress hebben allemaal hun weerslag op het neuro-endocriene systeem en een van de gevolgen van stress is een verhoging van het stresshormoon cortisol. Hoge concentraties cortisol onderdrukken het immuunsysteem. Dat is veel te kort door de bocht geformuleerd maar er bestaat een heel duidelijke relatie tussen hersenen, hormonen en immuunsysteem. De psychoneuro-immunologie bestudeert deze onderlinge verbanden en probeert de samenhang te begrijpen. Het gelukshormoon endorfine heeft eveneens duidelijke effecten op het immuunsysteem en misschien het knuffelhormoon oxytocine ook wel.

Eigenlijk zijn het vreselijke woorden: gelukshormoon, stresshormoon, knuffelhormoon. Want willen we ons geluk wel uitdrukken in een toverformule van hormonen? Misschien is geluk wel net als kunst, althans volgens Willem Kloos: de allerindividueelste expressie van de allerindividueelste emotie. Als dat zo is dan valt geluk heel moeilijk wetenschappelijk aan te tonen, gelukkig maar.

Afweer, weerstand en het immuunsysteem

Een veel gestelde vraag op feesten en partijen, wanneer je aan de praat raakt met vreemden is: “Wat doe je eigenlijk?”, vaak gevolgd door “voor de kost?”. Je werkt voor de kost, werken is een opdracht: "gij zult in het zweet van uw aanschijn uw brood verdienen" (Genesis 3,19). Tot voor anderhalve eeuw geleden was dat in ieder geval zo: ruim driekwart van het inkomen ging op aan het dagelijks brood, als je tenminste zoveel verdiende dat je elke dag te eten had. Nu geeft een gemiddeld gezin nog maar 12% van het inkomen uit aan voeding. Wat je doet voor de kost beperkt zich dus tot de maandag, de rest van de week werk je voor je hypotheek, je auto, en je vakantie. Ik ben immunoloog en behalve dat ik daarmee een kostwinning heb (en de hypotheek, auto en vakantie kan betalen) oefen ik dat vak vooral uit omdat ik het zo leuk en aantrekkelijk vind om te doen. Voordat je daar echter aan toekomt om dat op feestjes te vertellen, moet je vaak eerst uitleggen wat dat is: immunologie.

De mens wordt omgeven door een onzichtbare wereld van micro-organismen: virussen, bacteriën, schimmels, gisten. Een flink aantal daarvan zijn in staat om de mens te infecteren en ziekten te veroorzaken. Het immuunsysteem heeft tot taak om het lichaam tegen deze infecties te beschermen. Het immuunsysteem bestaat uit een groot aantal verschillende cellen en moleculen die door het hele lichaam verspreid zijn. Dat is nodig omdat infecties ook op vrijwel iedere plek van het lichaam kunnen optreden. De immunologie is het vak dat zich bezighoudt met de functie van het immuunsysteem in de afweer tegen infecties. Het immuunsysteem heeft nog een tweede functie, namelijk het herkennen en onschadelijk maken van tumorcellen. Zo biedt het immuunsysteem ook afweer tegen tumoren.

Een goed werkend immuunsysteem zou jaar in jaar uit, iedere dag afweer moeten bieden tegen alle mogelijke infecties. Helaas is dat niet het geval. Bij het begin van het leven (jonge kinderen) en tegen het einde van het leven (ouderen) is de werking van het immuunsysteem niet optimaal en kan het worden versterkt door vaccinatie. In Nederland kennen we het Rijksvaccinatieprogramma dat bedoeld is om jonge kinderen te beschermen tegen infecties en dat griepvaccinatie aanbiedt aan vooral ouderen. In de periode daartussenin kan de functie van het immuunsysteem negatief worden beïnvloed door een onvolwaardig dieet (gebrek aan vitaminen en mineralen), leefstijl (door alcohol, roken) en psychologische factoren (stress). Hieruit kan ook meteen worden afgeleid hoe het immuunsysteem dan positief kan worden beïnvloed: matig alcoholgebruik, niet roken, hanteerbare stress, en een dieet met voldoende vitaminen (vitamine C en D) en mineralen (Zink). Het dieet kan ook worden aangevuld met voedingssupplementen en fabrikanten daarvan adverteren met het gunstige effect op de weerstand.

Wat betekent weerstand? Van Dale als bron van informatie is natuurlijk hopeloos vorige eeuw, online zoeken op Wikipedia geeft 3 betekenissen: het begrip weerstand in de psychologie, psychotherapie en psychoanalyse houdt in dat bepaalde zaken uit het onderbewustzijn niet bewust kunnen worden beleefd (geïntroduceerd door Sigmund Freud). Weerstand is ook het gevoel van aversie, gericht op een persoon, entiteit of situatie. De medische betekenis van weerstand (en daar hebben we het hier over) is de mate waarin iemand in staat is ziekten te weerstaan of te overwinnen. Weerstand is dus de mate van afweer tegen infectieziekten.

Het immuunsysteem, afweer en weerstand hebben alles met elkaar te maken. Met een beter immuunsysteem heb je een betere afweer en een grotere weerstand, bijvoorbeeld tegen een gewone verkoudheid of tegen een niet zo vaak voorkomende hersenvliesontsteking.
Dat betere immuunsysteem en die grotere weerstand is niet zo gemakkelijk te meten. Hersenvliesontsteking is gelukkig een zeldzame ziekte en wanneer je die nooit krijgt (wat voor de meeste mensen geldt) kán dat betekenen dat je een heel goed werkend immuunsysteem hebt.

Maar wanneer is het immuunsysteem goed genoeg? Dat weet je pas wanneer het op de proef wordt gesteld. Wanneer je nooit met de bacterie die hersenvliesontsteking veroorzaakt in aanraking komt, weet je ook nooit of je er voldoende immuniteit tegen bezit. Voor een verkoudheidvirus ligt dat anders. Deze virussen zijn in het winterseizoen niet te vermijden en wanneer je vatbaar bent (dat wil zeggen: wanneer je immuunsysteem niet optimaal werkt) dan kan dat leiden tot een verkoudheid (een ‘griepje’) dat een aantal dagen kan aanhouden. In zo’n geval kun je baat hebben bij een versterking van je immuunsysteem.

Kun je dat bereiken met Vitamine C? Ja, in een flink aantal klinische studies is aangetoond dat vitamine C (ook vitamine D overigens) in staat is om het functioneren van het immuunsysteem te bevorderen. Deze vitamines zijn dus bevorderlijk voor het immuunsysteem, voor de afweer en de weerstand. Krijg je er een garantiebewijs bij (‘gegarandeerd klachtenvrij tot april’)? Nee, helaas niet. Virussen veranderen en proberen steeds weer nieuwe manieren te vinden om onder het immuunsysteem uit te komen, zelfs onder het beste immuunsysteem. De wedstrijd tussen de mens en de wereld van micro-organismen gaat altijd door.

Overgevoelig (deel 2)

. . . en de weersverwachting voor hooikoortspatiënten voor morgen is: slecht. Als je het eerste gedeelte van dit zomerweerbericht hebt gemist en alleen dit staartje nog hoort, en je bent géén hooikoortspatiënt, dan weet je dat het een prachtige dag wordt: veel zon, droge warmte, beetje wind. Voor een patiënt met hooikoorts is het geen prachtige dag want er zijn dan zoveel pollenkorrels (stuifmeel) in de lucht dat de klachten op zijn ergst zijn.

Hooikoorts komt zoveel voor dat iedereen eigenlijk wel weet wat de verschijnselen zijn: waterige en jeukende ogen, niezen, loopneus of juist een verstopte neus. Een veelheid van klachten, maar géén koorts. Hooikoorts wordt veroorzaakt door pollenkorrels van planten, vaak grassen, en bomen, vooral berken. De klachten treden op wanneer deze planten in bloei staan, dus van het vroege voorjaar tot midden zomer. Per patiënt kan dit verschillen, omdat niet ieder patiënt voor dezelfde pollen overgevoelig is. Die overgevoeligheid is een abnormale reactie van het immuunsysteem (zie ook: Overgevoelig) op pollen.

De laatste dertig jaar is het aantal patiënten met hooikoorts geweldig toegenomen. Hoe dat komt, weten we niet. De diagnose is niet moeilijk te stellen, dat kon dertig jaar geleden ook al heel goed. Eén van de mogelijke verklaringen is de toegenomen hygiëne (zie ook: Vieze varkens), maar of daarmee deze toename wel verklaard kan worden is de vraag. Een andere mogelijke verklaring, niet voor de laatste dertig jaar maar recenter, is de verandering van het klimaat.

Het klimaat verandert, onherroepelijk. We verstoken met zijn allen fossiele brandstoffen en daardoor stijgt het CO2 gehalte in de atmosfeer en wordt het geleidelijk steeds een beetje warmer. Voordat er weer palmbomen op Spitsbergen groeien, duurt nog wel even maar toch zijn de gevolgen nu al merkbaar, ook in Nederland. Er groeien nu planten in Nederland die hier vroeger niet voorkwamen. Eén daarvan is ambrosia en dat is slecht nieuws voor patiënten met hooikoorts.

Ambrosia is een onkruid dat in de Verenigde Staten op grote schaal voorkomt (ragweed). Pollen van ambrosia zijn in de Verenigde Staten de nummer 1 oorzaak van hooikoorts. Met de komst van ambrosia in Nederland is het onvermijdelijk dat ook Nederlandse patiënten daar last van gaan krijgen. Dubbel vervelend is dat ambrosia bloeit vanaf augustus tot vroeg in oktober. Het hooikoortsseizoen, dat in Nederland eind juli, begin augustus ongeveer is afgelopen, zou daardoor wel eens tot oktober kunnen doorlopen. En in februari, maart staan de hazelaar en els alweer in bloei.

Hoe komt zo’n plant in Nederland? Kort na de 2^de wereldoorlog kwam ambrosia voor in Bretagne, meegelift tussen de schoenzolen van Amerikaanse soldaten. Tegenwoordig zijn er geen soldaten meer nodig om ambrosiazaden te vervoeren. Groente, fruit, graan en bloemen worden over de hele wereld gevlogen en verscheept en via die route kunnen zaden van vrijwel iedere plantensoort in Nederland terecht komen. Of ze vervolgens zullen aanslaan en uitgroeien, wordt bepaald door het klimaat. Vandaag de dag komt ambrosia veel voor in midden Europa, in het Rhonedal in Frankrijk en nu dus ook in Nederland. Een onverwachte route waarop ambrosia het land in komt, is via vogelvoer. Veel vogelzaad bevat ook ambrosia en dat is nu al zichtbaar in de tuinen van mensen die vogels houden. Hoe krijgen we ambrosia Nederland weer uit? Dat is niet zo gemakkelijk. Het toevoegen van ambrosia aan vogelvoer kan worden verboden, maar dat kan niet van vandaag op morgen. Daarmee verdwijnt ambrosia nog niet. Iedere plant kan maximaal 50.000 zaden produceren en die blijven 40 jaar levenskrachtig. Tenzij de klimaatverandering omkeert, zal ambrosia dus nog wel een tijd in Nederland blijven. Of de plant zich op grote schaal gaat verspreiden weten we niet, maar het is wel zaak om dat goed te blijven volgen.

Wat moeten hooikoortspatiënten doen op zo’n voor hen heel slechte zomerdag, of straks herfstdag? Binnen blijven waardoor je niet in aanraking komt met de pollen? Dat kan natuurlijk, maar op een mooie, zonnige zomerdag is dat wel een zware straf. Het kan ook anders. Je kunt ook een plaats opzoeken waar geen planten en bomen groeien, het strand bijvoorbeeld. Er is geen garantie dat je daar helemaal klachtenvrij zult blijven maar zon, zee, en zaligheid vergoeden veel.

(Bron afbeelding: Arnold van Vliet, www.natuurkalender.nl)

Guns, Germs and Steel

Guns, Germs and Steel is de titel van een fascinerend boek van Jared M. Diamond (ISBN 9780393061314, uitg. W. W. Norton & Co Inc.). In het boek probeert Diamond, hoogleraar geografie aan de Universiteit van Californie in Los Angeles, antwoord te geven op de volgende vraag: Waarom hebben de Euraziaten (Europeanen en Aziaten) de oorspronkelijke bewoners van Noord en Zuid Amerika, Australie en Afrika overwonnen, verdreven, of gedecimeerd en waarom niet omgekeerd?

Voor het begin van een antwoord gaat Diamond 13.000 jaar terug in de geschiedenis en probeert dan in 517 pagina’s te schetsen hoe dit allemaal gekomen is. In de visie van Diamond kan veel, zo niet alles, verklaard worden uit de vroege voorsprong die Europeanen en Aziaten hadden met de ontwikkeling van landbouw en veeteelt. Die voorsprong was niet te danken aan een hogere intelligentie van de Euraziaten, maar werd veroorzaakt doordat de wilde planten en dieren die aan de oorsprong van de huidige tarwe, haver, koeien en kippen etc. stonden, allemaal in het Midden-Oosten voorkwamen en niet in Australie, Afrika of Zuid-Amerika. Tot de dag van vandaag lukt het niet om bijvoorbeeld een zebra tot landbouwhuisdier om te vormen. Een efficiënte voedselproductie maakt tijd vrij voor andere zaken, zoals het ontwikkelen van wapens (van 'Steel') en staat het toe om een deel van de beroepsbevolking soldaat te laten zijn (met 'Guns').

De titel van het boek dekt overigens niet helemaal de lading omdat met name de 'Germs', de ziektekiemen, er wel heel erg bekaaid vanaf komen. De vraag is namelijk waarom de mazelen, door de Spanjaarden in Zuid-Amerika geïmporteerd, wél in staat waren om het aantal Inca’s en Azteken te decimeren terwijl omgekeerd het gele-koortsvirus bijvoorbeeld dat niet deed. Sommige Spanjaarden namen namelijk dat virus mee terug naar Spanje en hadden daar iets vergelijkbaars kunnen veroorzaken. Eigenlijk is alleen syfilis op deze manier Europa binnen gekomen. De vraag wordt wel gesteld in het boek, maar er wordt nog geen begin van een antwoord gegeven. Misschien is dat ook niet te verwachten van een hoogleraar geografie.

In een blog van één pagina is dat natuurlijk ook niet mogelijk. Toch waag ik een poging daartoe.
Ten eerste wordt de virulentie van een micro-organisme (dat is de term voor het gemak waarmee een micro-organisme ziekte kan veroorzaken) mede bepaald door klimatologische, of geografische als je wilt, omstandigheden. Malaria en malariamuggen houden van vochtige warmte (lees ook: Malariavrij), influenzavirus houdt van de winter.
Ten tweede bestaan er (grote) verschillen in het immuunsysteem van de mens. Deze verschillen, die worden bepaald door variatie in HLA (lees ook: Zoek de verschillen), bestaan tussen mensen en niet tussen rassen. Het immuunsysteem van Europeanen is dus niet beter of slechter dan dat van Afrikanen of welke andere wereldbewoner dan ook. Dat blijkt uit de gevoeligheid voor het influenzavirus bijvoorbeeld, waar iedereen aan kan bezwijken. In Europa, dat al eerder in de geschiedenis dichtbevolkt was vergeleken met de rest van de wereld, hebben eeuwenlang epidemieën gewoed, waardoor uiteindelijk alleen diegenen met het ‘beste’ immuunsysteem overleefden (survival of the fittest). Dat ‘beste’ staat tussen aanhalingstekens omdat het alleen maar het beste immuunsysteem is voor de ziektekiemen die in Europa voorkwamen. Selectie voor het gele-koortsvirus had nog niet eerder kunnen plaatsvinden.
In de tropische en subtropische delen van de wereld heeft zich waarschijnlijk een andere selectie afgespeeld, namelijk de strijd tegen parasieten. Malaria is er daar één van, maar er zijn er veel meer (rivierblindheid, slaapziekte etc.). Om effectieve afweer tegen parasieten te hebben, zijn heel andere onderdelen van het immuunsysteem nodig dan voor een virus of bacterie. Selectie voor een optimale afweer tegen parasieten zou wel eens ten koste kunnen zijn gegaan van de rest van de afweer.

Spelen verschillen in het immuunsysteem tussen de diverse bevolkingsgroepen dan toch een rol bij het beantwoorden van de vraag die Jared Diamond stelt in zijn boek? Genetisch onderzoek naar variatie van het immuunsysteem in diverse oorspronkelijke bevolkingsgroepen, zoals dat bijvoorbeeld wordt uitgevoerd door Professor Peter Le Soeuf (Princess Margaret Hospital for Children, Perth, Australië) gaat daarbij mogelijk een deel van het antwoord geven.

SOME LIKE IT HOT!De temperatuur van vleermuizen, zanggorsen en mensen.

Mijn favoriete actrice Marilyn Monroe speelde de hoofdrol in ‘Some like it hot’, een zwart-wit film die helaas hopeloos werd verpest door de acteurs Jack Lemon en Tony Curtis. De film is meer dan 50 jaar oud, Marilyn zelf is al bijna 50 jaar dood. Ook al was het een draak van een film, dankzij Marilyn wordt hij steeds opnieuw uitgebracht; zoals nu weer door NRC Handelsblad.

In de film zingt Marilyn Monroe 4 liedjes, waaronder de titelsong. Die begint als volgt:

“I got a fever - An inflammation - That's what I got - You turn the heat on me - Some like it hot"
Mogen we deze tekst letterlijk interpreteren en leidt seksuele opwinding inderdaad tot een koortsreactie? In vrijwel iedere taal heeft hot, heet, heiß ook een seksuele betekenis, maar moeten we dat overdrachtelijk opvatten of letterlijk?

De mens is een warmbloedig zoogdier dat zijn normale lichaamstemperatuur op een constante waarde tussen de 35,8 en 37,2° C houdt. ’s Nachts om 3 uur is de temperatuur het laagst, ’s avonds om 6 uur het hoogst. Iedereen die wel eens een kat of een hond op schoot heeft gehad, weet dat de lichaamstemperatuur van deze dieren hoger is dan die van de mens. Katten zijn met 39° C nog net iets warmer dan honden (38,5° C). Het zoogdier met de laagste lichaamstemperatuur is de luiaard (32° C).

Een aantal zoogdieren gaat in winterslaap, een periode waarin de lichaamstemperatuur sterk daalt en alle stofwisselingsprocessen (letterlijk) op een laag pitje worden gezet. Wereldkampioenen in het reguleren van hun lichaamstemperatuur zijn vleermuizen, geen vogels maar ook zoogdieren. Tijdens de winterslaap van vleermuizen daalt hun lichaamstemperatuur tot ongeveer 6° C. Wanneer ze van daaruit plotseling in een warme omgeving worden geplaatst, dan stijgt die met meer dan 20° C binnen de 15 minuten. Hoewel de vleermuis onbeweeglijk blijft hangen, gaan de pootspieren trillen. Deze trillingen worden door soortgenoten in de omgeving waargenomen en dat dient als sein om ook zelf in temperatuur te gaan stijgen.

Tot verdriet van sommigen kent de mens geen winterslaap en hypothermie (onderkoeling) kan slechts kort worden volgehouden. Maar onder bijzondere omstandigheden kan de lichaamstemperatuur toenemen: bij zware lichamelijke inspanning, bij externe oververhitting (zonnesteek), bij een koortsreactie tijdens een infectie, na de eisprong bij vrouwen en mogelijk dus bij seksuele opwinding.

Bij een zware lichamelijke inspanning, bijvoorbeeld deelname aan de Zevenheuvelenloop, kan de kerntemperatuur van het lichaam oplopen tot wel 40° C. Dat noemen we geen koorts omdat snel na afloop van de inspanning de temperatuur weer normaliseert.

Verhoging van de lichaamstemperatuur kost energie. Koorts die optreedt tijdens een infectie, de immuunrespons dus, kost energie. Het zoeken van een partner, territoriumgedrag en de voortplanting zelf, dat kost ook allemaal energie. Ieder levend wezen moet bewust met zijn energie omgaan. Je kunt een kilocalorie maar 1 keer uitgeven, dus moeten er keuzes worden gemaakt.

Of dat wel kan, het maken van die keuzes en hoe dan, is onderzocht. Niet bij de mens maar bij een Noordamerikaanse zangvogel, Melospiza melodia. Deze vogel, de zanggors, komt voor in de westelijke staten California (met een broedseizoen van 150 dagen) en in het noordelijkere Washington (daar duurt het broedseizoen 100 dagen). Deze vogels werden ingespoten met lipopolysaccharide (LPS) uit bacteriën. LPS wekt een krachtige ontstekingsreactie op en die houdt ongeveer 1 dag aan. Tijdens die ontstekingsreactie worden er verschillende ontstekingsmoleculen aangemaakt en 1 daarvan is het interleukine 1 (IL-1). IL-1 zet in het lichaam de ontstekingsreactie aan inclusief de verhoging van de lichaamstemperatuur. IL-1 heeft de mogelijkheid de ‘thermostaat’ in de hersenen enkele graden hoger in te stellen. Mede hierdoor gaat bloed sneller stromen, komen cellen van het immuunsysteem sneller in actie en wordt de infectie sneller opgeruimd. Maar, zoals hierboven gezegd, dat kost allemaal energie.

Wat bleek? De zanggorsen uit California ontwikkelden nadat ze met LPS waren ingespoten een fraaie koortsreactie. Dat wil zeggen, gedurende de nacht, overdag gebeurde er niets. De zanggorsen uit Washington reageerden helemaal niet. Die investeerden al hun energie aan het zoeken van een partner en het bouwen van nesten en niet aan de immuunrespons. Uitzieken of achter de meiden aan, dat lijkt de keuze. Of dat nou wel echt de keuzes zijn die de zanggors maakt of de vooropgezette ideeën van de onderzoekers, dat weten we niet.

Tenslotte, wordt de mens echt hot bij seksuele opwinding? Ja en nee. De temperatuur van bepaalde onderdelen stijgt wel, maar de kerntemperatuur blijft gelijk.

Bloedgroepen en bacteriën

Wanneer je een bloedtransfusie nodig hebt, wordt van tevoren je bloedgroep bepaald en op grond van die bloedgroep wordt een bijpassende bloeddonor gezocht. Waarom is dat, kan bloed ook worden afgestoten zoals nieren? Ja en nee. Een afstotingsreactie wordt veroorzaakt door verschillen in HLA moleculen (Humane Leukocyten Antigenen. HLA moleculen zijn heel erg divers, zodanig zelfs dat bijna ieder mens andere HLA moleculen heeft. Bij een transplantatie van een nier herkent het immuunsysteem van de patiënt de HLA moleculen op de donornier en probeert die af te stoten. Op rode bloedcellen komt geen HLA voor, dus afstoting van bloed kan niet voorkomen. Toch kunnen er heel hevige transfusiereacties optreden en die worden veroorzaakt door verschillen in bloedgroepen.

De twee bekendste bloedgroepen zijn het AB0 systeem en de Rhesusfactor. De AB0 bloedgroepantigenen zijn suikermoleculen die tot expressie komen op de rode bloedcel. Personen met bloedgroep A bezitten een bepaald enzym dat een suikermolecuul koppelt aan een oligosaccharide dat voorkomt op de celmembraan van de rode bloedcel. Het enzym dat voorkomt bij personen met bloedgroep B koppelt een ander suikermolecuul aan het oligosaccharide. Bij personen met bloedgroep 0 heeft dit enzym geen activiteit. Darmbacteriën bezitten suikermoleculen die sterk lijken of zelfs identiek zijn aan bloedgroepantigenen A en B. Deze bacteriesuikers stimuleren de vorming van antilichamen, behalve wanneer die persoon dezelfde suikers op zijn eigen rode bloedcellen heeft. Iemand met bloedgroep 0 zal dus antilichamen maken tegen bloedgroep A en bloedgroep B, een persoon van bloedgroep A heeft anti-B antilichamen. Bloed van een donor met bloedgroep B mag dus niet worden gegeven aan een patiënt met bloedgroep A. Bloeddonoren met bloedgroep 0 zijn universele donoren; patiënten met bloedgroep AB kunnen bloed van iedere donor ontvangen.

Naast het AB0 bloedgroepensysteem bestaan er nog een aantal andere bloedgroepen waarvan Rhesus (Rh) het bekendst is. Een Rh negatief persoon maakt uitsluitend anti-Rh antilichamen wanneer er blootstelling heeft plaatsgevonden aan Rh positieve rode bloedcellen. Dit kan gebeuren tijdens de zwangerschap, en met name tijdens de bevalling van een Rh positieve baby. Bij een volgende zwangerschap van een Rh positief kind kan dit leiden tot een hemolytische anemie bij de foetus, omdat moederlijke anti-Rh antilichamen van de IgG klasse via de placenta naar de baby worden getransporteerd. (Antilichamen tegen AB0 bloedgroepantigenen zijn van de IgM klasse en kunnen niet over de placenta worden getransporteerd). Door de moeder te behandelen met anti-Rh antilichamen kunnen foetale erytrocyten die in de moederlijke circulatie komen, worden vernietigd en daarmee wordt de vorming van anti-Rh antilichamen door de moeder onderdrukt.

Terug naar de bacteriën in de darm. Het is dus eigenlijk heel ‘slim’ van bacteriën om zich te bedekken met suikermoleculen van menselijke rode bloedcellen, want daardoor worden ze niet aangevallen door antilichamen. Hoe kan de mens zich dan toch verweren tegen deze bacteriën? Dan kan met een andere categorie van afweermoleculen, de galectinen. Galectinen zijn eiwitten die bacteriën kunnen doden en ze komen voor bij de mens maar ook bij primitieve diersoorten die helemaal geen specifiek immuunsysteem bezitten. De afweer tegen bacteriën maakt dus gebruik van antilichamen maar wanneer de bacteriën zich verstoppen onder bloedgroep suikers, ook van de galectine eiwitten.

Beschikbaar gesteld aan de wetenschap

‘Zijn lichaam ter beschikking stellen aan de wetenschap’ is de wat plechtige term die men gebruikt als iemand per testament aangeeft dat zijn stoffelijke resten (nog zo’n plechtige term) na zijn overlijden gebruikt mogen worden voor wetenschappelijk onderzoek of onderwijs. Maar voor het meeste wetenschappelijk onderzoek, waaronder de immunologie, is het veel en veel beter om je lichaam ter beschikking te stellen wanneer je nog leeft. Het hele lichaam is meestal niet nodig, een beetje bloed of een biopt uit huid of darm kan ook al waardevolle informatie opleveren. Lichaamsmateriaal van patiënten met een zeldzame aandoening kan op zo’n manier heel waardevol zijn, niet alleen om achter de oorzaak en een mogelijke behandeling van de ziekte te komen, maar vaak ook om de diagnostiek van andere ziekten te verbeteren. Een voorbeeld hiervan is de diagnostiek van patiënten met auto-immuunziekten.

Systemische auto-immuunziekten zijn ziekten waarbij het immuunsysteem van de patiënt zich richt tegen het eigen lichaam en waarbij meerde organen betrokken kunnen zijn en die gepaard gaan met systemische verschijnselen zoals koorts. De klinische verschijnselen zijn niet altijd duidelijk genoeg om de verschillende ziekten te kunnen onderscheiden. Toch is het onderscheid tussen twee ziekten zoals het ‘Syndroom van Sjögren’ en de ‘Mixed Connective Tissue Disease’ (MCTD, letterlijk: gemengde bindweefselziekte) belangrijk omdat het beloop van de ziekte en de noodzakelijke behandeling verschillen. In die gevallen kan laboratoriumdiagnostiek uitkomst bieden. Patiënten met een systemische auto-immuunziekte maken antilichamen die gericht zijn tegen onderdelen van normale menselijke cellen, met name eiwitten in de celkern. Dit worden antinucleaire antilichamen genoemd. Kenmerkend voor het Syndroom van Sjögren is dat er ook anti-Ro antilichamen voorkomen. Wat is dat, Ro? Ro is de afkorting van patiënt Robert waarbij dit voor het eerst gevonden werd. Zo bestaat er ook nog anti-Sm (patiënt Smith), anti-Jo1 (patiënt Johan) en anti-La (patiënt Lane). Inmiddels is het van bijna al deze voorbeelden bekend welk eiwit het precies is en verdwijnen de gecodeerde patiëntennamen geleidelijk.

Cellen van patiënten worden ook voor tal van andere doeleinden gebruikt, zoals het produceren van vaccins. Het poliovaccin werd vroeger gemaakt met behulp van HeLa cellen. HeLa is afgeleid van een patiëntennaam, Henrietta Lacks. Zij was een moeder van 5 kinderen die in januari 1951 op haar 31^ste baarmoederhalskanker kreeg, op de ‘zwarte afdeling’ van het John Hopkins ziekenhuis (Baltimore, MD, USA) werd opgenomen en daar na een niet te stoppen proces overleed. Tijdens haar ziekte werd er een biopt genomen voor onderzoek. Vijftig jaar later kreeg haar dochter in een vrieskist van een onderzoekslaboratorium van het John Hopkins duizenden ampullen met cellen van haar moeder te zien, die ze zonder dat zelf te weten had nagelaten aan de wetenschap. Over dit verhaal is nu een boek geschreven: The immortal life of Henrietta Lacks. De HeLa cellen worden nu over de hele wereld gebruikt, voor productie van vaccins en voor tal van ander onderzoek. Nog steeds geven patiënten een gedeelte van hun lichaam weg voor onderzoek. Het wordt tegenwoordig wel eerst netjes gevraagd en er wordt altijd bij verteld waarom en waarvoor. Of dat alles wel overkomt is de vraag: wetenschap is vaak ingewikkeld (zie boven) en zeker wanneer je als patiënt in een afhankelijke positie alles probeert te begrijpen. Zorgvuldigheid is dus geboden en wordt nauwgezet gecontroleerd. Op die manier kan de wetenschap gebruik maken van kostbaar materiaal voor onderzoek waardoor uiteindelijk nieuwe methoden van diagnostiek en behandeling ter beschikking kunnen worden gesteld aan de patiënt.
Klik hier voor meer informatie over The immortal life of Henrietta Lacks.

Malariavrij

In 1928 liet de gemeente Amersfoort een reclamefolder drukken om mensen en bedrijven te lokken om zich in hun stad te vestigen. Op het omslag werden daarvoor een aantal krachtige argumenten genoemd: ‘Centrum van het land’, ‘Boschrijk en windstil’, ‘Goedkoope bouwgrond’, maar het belangrijkste, vetgedrukte argument was ‘Malariavrij’.

Het woord malaria stamt uit het Italiaans en is afgeleid van mala aria, slechte lucht. Voordat het duidelijk was dat malaria wordt overgedragen door muggen, dacht men dat de zwaveldampen uit moerassen deze ziekte veroorzaakten. Nederland kent een lange geschiedenis van malaria, wat ook wel moeraskoorts of polderkoorts werd genoemd. In 1644 beschreef de Kroniek van Zeeland de Zeeuwse koortsen: malaria. Door drooglegging van moerassen en continue bemaling van polders is malaria geleidelijk verdwenen maar pas in 1970 werd Nederland door de Wereldgezondheidsorganisatie officieel malariavrij verklaard.

Malaria is dan misschien wel Nederland uit, maar zeker niet de wereld uit. Wereldwijd zijn er jaarlijks meer dan 200 miljoen gevallen en meer dan 1 miljoen mensen overlijden aan malaria. Waarom is malaria zo’n succesvolle infectieziekte en waarom heeft het immuunsysteem zoveel moeite om malaria onder controle te houden?

Malaria wordt veroorzaakt door een infectie met parasieten van de soort Plasmodium . Daarvan bestaan vier stammen waarvan Plasmodium falciparum de ergste is. De Anopheles mug is een tussengastheer voor malaria-infecties. Wanneer iemand gestoken wordt door een besmette mug, komen er vanuit de mug sporozoïeten terecht in het lichaam van de mens. Via het bloed komen deze vervolgens in de lever, waar ze zich ontwikkelen tot merozoïeten. Duizenden merozoïeten komen vrij in het bloed als de levercellen openbarsten, waarna ze vervolgens de rode bloedcellen infecteren. Na een paar dagen barsten de rode bloedcellen open en dit veroorzaakt de bij malaria bekende bloedarmoede. In sommige rode bloedcellen ontwikkelen zich mannelijke en vrouwelijke seksuele stadia van de parasiet. Wanneer deze via een muggenprik zijn opgenomen kunnen na bevruchting in de mug weer sporozoïeten gevormd worden en is de cirkel rond.

Malaria is een ziekte die gepaard gaat met ernstige koorts. Als de malariaparasieten zich synchroon ontwikkelen, komen er grote hoeveelheden tegelijk in het bloed en kent de koorts een voor malaria karakteristiek piekenpatroon.
Wat doet het immuunsysteem? De geïnfecteerde levercellen worden door T-lymfocyten herkend en gedood. Maar, rode bloedcellen worden niet door T-lymfocyten herkend en (dus) niet gedood. Er worden ook antilichamen gevormd, maar ook die zijn niet heel erg effectief. Dat komt omdat de malariaparasiet gebruik maakt van zogenaamde antigene variatie om zich te beschermen tegen het immuunsysteem. Een belangrijk malaria-eiwit is het PfEMP1 eiwit. Antilichamen tegen dit eiwit zorgen ervoor dat die ene besmette rode bloedcel wordt verwijderd, maar malaria heeft 60 verschillende varianten van dit eiwit. Overschakeling op een andere variant van PfEMP1 maakt dat de reeds geproduceerde antilichamen niet meer kunnen binden en dat geïnfecteerde rode bloedcellen niet meer worden weggevangen .

Voorkomen is beter dan genezen en dat geldt ook voor malaria. De meeste infectieziekten kunnen uitstekend worden voorkomen door vaccinatie. Helaas bestaat er geen malariavaccin en de reden is de hierboven al genoemde variatie in de eiwitten van de malariaparasiet. Een andere reden is dat malaria vooral voorkomt in ontwikkelingslanden en die hebben onvoldoende geld om dergelijke vaccins, als ze zouden bestaan, te betalen. Voor fabrikanten is er dus wel ‘vraag’ maar geen ‘markt’. Het wetenschappelijk onderzoek staat natuurlijk niet stil, er worden hoopgevende resultaten behaald. Voor de volgende stap - het vertalen van deze resultaten naar daadwerkelijke vaccins - zou het goed zijn als, en dat kan met het opwarmen van de aarde zomaar gebeuren, malaria weer zou terugkeren in de Westerse wereld.

Een andere mogelijkheid om malaria te laten verdwijnen is het uitroeien van de malariamuggen (‘Geen muggen geen Malaria’ was de slogan van een campagne in Nederland in 1920). Dat lijkt een onmogelijke opgave, maar het was bijna gelukt met DDT. DDT is 2 jaar lang in Nederland gebruikt en daarmee daalde het aantal malariagevallen met 95%. DDT is dodelijk voor muggen, maar helaas ook schadelijk voor mensen en dieren waardoor het nauwelijks meer wordt gebruikt.
Het tijdelijk voorkomen van malariabesmetting is mogelijk met medicijnen die moeten worden ingenomen voordat men naar een gebied met malaria reist . Langdurig voorkomen van malaria, liefst levenslang, is mogelijk met muskietennetten. De actie van Serious Request op 3FM heeft hier terecht aandacht aan geschonken. In afwachting van werkzame en betaalbare vaccins is dat op dit moment voor de lokale bevolking in risicogebieden de enige manier van bescherming tegen deze parasitaire ziekte.

Cleopatra

Cleopatra was ongetwijfeld de mooiste vrouw die ooit op de wereld geleefd heeft. Dat is een gemakkelijk in te nemen stelling omdat we nooit precies zullen weten hoe ze eruit heeft gezien. In die tijd, en soms nu nog, was je als kunstenaar je leven niet zeker als je de opdrachtgever er niet op zijn of haar best afbeeldde. Maar zelfs als we dus dat ‘photoshoppen avant la lettre’ voor lief nemen, moet ze een bijzondere verschijning zijn geweest. En om zowel Julius Caesar als Marcus Antonius te verleiden is ook niet mis. Waar had Cleopatra haar schoonheid aan te danken, haar schoonheid waar we nu, ruim 2000 jaar later, nog steeds over spreken?

Het geheim van haar mooie huid zou liggen in een dagelijks bad in ezelinnenmelk. Ezelinnenmelk van precies de juiste temperatuur ook nog. (Toen ik vele jaren geleden eindexamen deed voor het Atheneum had het CITO hierover een vraag bedacht voor het vak natuurkunde: hoeveel emmertjes op het vuur die tijdens het transport weer afkoelden waren er nodig om het bad precies op de gewenste temperatuur etc., vreselijk.)
Maar is ezelinnenmelk wel goed voor de huid? Tegenwoordig doet niemand het, temeer omdat het vrij moeilijk is om aan voldoende ezelinnenmelk te komen om daar een hele badkuip mee te vullen.
Er bestaan wel bedrijven die, onder verwijzing naar de schoonheid van Cleopatra, paardenmelk aanbieden. Niet om in te baden maar om te drinken. Omdat het drinken van melk iets anders is dan het baden in melk, moeten een aantal argumenten worden gegeven waarom het drinken van paardenmelk goed is voor de huid. Daarbij worden ook immunologische argumenten genoemd. Paardenmelk bevat antilichamen (net als bij moedermelk). Deze paarden antilichamen worden aangeprezen als licht verteerbaar. Dat klinkt mooi maar dat is het niet. Licht verteerbaar betekent dat ze gemakkelijk kunnen worden afgebroken en afgebroken antilichamen hebben geen functie meer. Bovendien zijn paarden antilichamen vooral gericht tegen bacteriën en virussen die bij paarden voorkomen en daarom nou niet meteen geschikt voor de mens. En zelfs al zouden de paarden antilichamen enige bescherming kunnen bieden tegen bepaalde infecties, dan levert dat nog niet meteen een stralender huid op.

We kennen Cleopatra, in ieder geval uit de schilderijen en films die later van en over haar gemaakt zijn, als een vrouw met zware oog make-up. Dat de Egyptenaren al veelvuldig make-up gebruikten is bekend. De oog make-up van Cleopatra was niet alleen figuurlijk maar ook letterlijk zwaar: ze bevatte namelijk lood. Lood is giftig en dat wisten de Egyptenaren ook al. In lage concentraties is lood niet giftig en zelfs bevorderlijk voor de gezondheid. Lood, in die lage concentraties, kan de productie van het gas stikstofoxide bevorderen en dat versterkt de afweer tegen infecties. Een dun laagje lood make-up helpt dus om ooginfecties te voorkomen. Op deze manier kan versterking van het immuunsysteem dus toch hebben bijgedragen aan de schoonheid van Cleopatra.

Vieze varkens worden niet ziek

Vieze varkens worden niet vet. Het woord ‘vies’ in dit oer-Hollandse spreekwoord heeft de betekenis van kieskeurig: kinderen die al te kieskeurig zijn gedijen niet. De Friese variant van het spreekwoord is smoarige bargen dije best. Smoarige is Fries voor vies in de betekenis van smerig, en dat is ook het romantische beeld dat we graag hebben van een varken: heerlijk rollen in de modder. Soms wordt er onderzoek verricht om (Friese) spreekwoorden te bewijzen, en de Universiteit van Aberdeen heeft dit nu gedaan (het onderzoek is te lezen op BMC Biology, 20 November 2009).
Pasgeboren biggetjes werden in 3 groepen verdeeld en ze groeiden op ofwel buiten in de modder, ofwel binnen in groepshuisvesting of binnen maar dan apart en met hoge doseringen antibiotica. Na 2 maanden werd onderzocht hoeveel en wat voor bacteriën er in de varkensdarmen voorkwamen en hoe het immuunsysteem was ontwikkeld.

Bij de geboorte is de darm van varkens, en ook van mensen, nog steriel, dat wil zeggen dat er nog geen bacteriën in aanwezig zijn. Dat gaat echter snel veranderen omdat zich in de omgeving allerlei bacteriën bevinden die via de mond worden opgenomen. Uiteindelijk worden de darmen bevolkt door zeer grote hoeveelheid bacteriën, 10 keer meer zelfs dan het aantal lichaamscellen. In aantallen zijn bacteriën dus in de meerderheid. Hoewel darmbacteriën infecties kunnen veroorzaken is dat een uitzondering. Over het algemeen zijn ze nuttig voor de mens (en het varken). Darmbacteriën zijn nuttig voor de spijsvertering en ook nuttig voor een goede ontwikkeling van het immuunsysteem. De mens doet echter de laatste tijd zijn uiterste best om alle bacteriën uit de omgeving te doden. Tegelijkertijd neemt het aantal ziekten van het immuunsysteem, zoals allergie, alsmaar toe. In de zogenaamde hygiëne hypothese worden deze 2 zaken met elkaar in verband gebracht: doordat het immuunsysteem vroeg in het leven onvoldoende in contact komt met bacteriën, ontvangt het te weinig prikkels en daardoor ontwikkelt het zich niet goed. De hygiëne hypothese is een hypothese, en dus niet bewezen.

Wat werd er nu gevonden bij de biggetjes in Aberdeen? In de moddergroep werden veel meer Lactobacillen in de darm gevonden: 77% van het totaal tegen 13% bij de biggen die binnen opgroeiden en zelfs maar 3,5% bij de dieren die geïsoleerd met veel antibiotica opgroeiden. Lactobacillen zijn bacteriën die veel worden gebruikt als probiotica, bacteriën met een gezondheidsbevorderend effect. Waren de modderbiggen dan ook gezonder? Dat weten we nog niet. In het onderzoek werd nog slechts beperkt gekeken naar de functie van het immuunsysteem en die leek het beste bij de modderbiggen. Of ze daardoor ook minder vaak ziek worden, moet nog verder onderzocht worden.

Het onderzoek uit Aberdeen is belangrijk omdat het aantoont dat leefomstandigheden kunnen bijdragen aan de vorming van een gezondheidsbevorderende samenstelling van darmbacteriën. De varkens hoefden daarvoor geen speciale zuiveldrankjes te gebruiken. Rollen door de modder was voldoende. Het is niet bekend of een modderkuur tijdens een wellness weekend in een mensenboerderij op de Veluwe ook tot gevolg heeft dat de samenstelling van de darmbacteriën veranderd. Misschien een leuk onderwerp voor onderzoekers van de Wageningen Universiteit.

Gezond weer op

Sonja Barend sloot vroeger haar praatprogramma af met de woorden "Voor straks: lekker slapen en morgen gezond weer op." Zou het omgekeerde dan ook gelden: niet lekker slapen is ongezond? Niet lekker of tekort slapen is bijna nooit de enige leefstijl factor die kan bijdragen aan een slechte gezondheid. Slecht slapen kan het gevolg zijn van overmatig gebruik van party drugs en/of party alcohol, van stress overdag en van tal van andere zaken. Er is eigenlijk maar één groep mensen die slecht slaapt bij een overigens gezonde leefstijl, dat zijn jonge ouders. Het slechte slapen wordt dan veroorzaakt door het volstrekt andere leefritme van hun jonge kind. Jonge ouders hebben over het algemeen meer infecties dan hun kinderloze leeftijdgenoten. Is dat het gevolg van onvoldoende nachtrust of spelen daar andere oorzaken een rol?

Een belangrijke oorzaak van de infecties bij jonge ouders is het kind. Babyneuzen en kelen zijn ideale broedplaatsen voor micro-organismen en omdat kinderen op de crèche elkaars speelgoed in de mond stoppen en elkaar aflikken en onderhoesten, zal iedere bacterie of virus zich razendsnel over alle kinderen verspreiden. Als de ouders hun kind ’s avonds op komen halen, krijgen ze al die bacteriën en virussen er gratis bij. Ook al stoppen de meeste papa’s en mama’s het speelgoed van hun kind niet meer in de mond, dan zijn er toch nog voldoende gelegenheden om besmet te raken met bacteriën en virussen van het kind.

Maar, moet het niet zo zijn dat de baby eerder ziek zal worden van de infectie en dat vader en moeder dankzij het immunologische geheugen juist beschermd zijn? Ja en nee. Ja, de baby zal zeker ziekteverschijnselen krijgen van een infectie. Baby’s hoesten en snotteren dan ook regelmatig, zeker tijdens het winterseizoen. Maar nee, ouders zijn niet altijd beschermd. Het immunologisch geheugen werkt zeer goed, maar uitsluitend tegen bacteriën en virussen waar je al eerder mee in contact bent geweest. Van het gewone verkoudheidvirus (Rhinovirus in het officiële jargon) bestaan meer dan 65 varianten. Je moet die allemaal 1 keer hebben meegemaakt wil je beschermd zijn tegen alle vormen van verkoudheid. Vaak kan het dus voorkomen dat zowel ouders als kind dezelfde infectieziekte doormaken.

De wetten van de infectiologie kunnen dus heel goed verklaren waarom jonge ouders vaker infecties doormaken. Speelt de onvoldoende nachtrust dan nog wel een rol? De baby kan het tekort aan nachtslaap overdag weer inhalen maar vader en moeder niet. Onderzoek heeft aangetoond dat slaaptekort een negatief effect heeft op het functioneren van het immuunsysteem. In een experimentele studie waarbij aan gezonde volwassen vrijwilligers slaap onthouden werd, leidde dit tot een verandering in de concentratie van allerlei moleculen die het immuunsysteem reguleren. De proef op de som is een studie naar de immuunrespons op influenza vaccinatie. Ook hier weer gezonde volwassen vrijwilligers. De ene groep mocht 4 dagen achter elkaar maar 4 uur per nacht slapen, de andere groep 7,5 tot 8,5 uur. De antilichaam respons op influenza vaccinatie was in de slaaptekort groep meer dan de helft lager dan in de controle groep. Slaaptekort kan dus leiden tot een slechter functioneren van het immuunsysteem en als gevolg daarvan een hogere vatbaarheid voor infecties. Is een extra uurtje in bed blijven liggen dan nóg beter voor je immuunsysteem? Nee, 10 tot 12 uur per nacht slapen geeft niet een extra verbetering van je immuunsysteem, niet bij volwassenen en ook niet bij kinderen in de groei. Tijdens winterslaap gaat de activiteit van het immuunsysteem zelfs achteruit. De mens is echter geen eekhoorn dus leef gezond en slaap met mate.

Aangewakkerde vaccinatieangst

Eerder is in deze blog al aandacht geschonken aan het Nieuwe Influenza A (H1N1) virus (Robuust, Meer met minder). Eind van de zomer was er (heel erg) veel aandacht voor in de media, maar er waren nog maar weinig patiënten en de bevolking schafte op grote schaal mondkapjes en desinfecterende middelen aan. Inmiddels is het herfst, het Mexicaanse griepvirus heeft epidemische vormen aangenomen en de eerste vaccins van de 34 miljoen doses die Minister Klink heeft aangeschaft zijn gearriveerd. De vaccinatiecampagne start met de risicogroepen (ouderen, chronisch zieken en kleine kinderen), daarna de ‘rest van Nederland’. Of de rest van Nederland en zelfs de risicogroepen zich wel wíllen laten vaccineren is de vraag. Vaccinatie is in Nederland niet verplicht, zelfs niet in beroepen waar het risico op besmettingen zeer hoog is (in de ziekenhuissfeer: niet het risico op besmetting van de verpleging maar door de verpleging) (zie ook Robuust).

“Ik heb nooit de griep”, was en is nog steeds een veelgehoord argument om vaccinatie tegen Mexicaanse griep te weigeren. Niet zo’n sterk argument. Ikzelf heb ook nooit de gele koorts gehad, maar dat komt vooral omdat het gele koorts virus niet in Nederland voorkomt. Bovendien, resultaten behaald in het verleden (tegen andere virussen) bieden geen garantie voor de toekomst.

Er zijn altijd tegenstanders van vaccinatie geweest, op grond van geloofs- of levensovertuiging. Vooral die laatste groep beroept zich op pseudowetenschap om vaccins en vaccincomponenten als zeer gevaarlijk af te schilderen. Een voorbeeld hiervan is de publiciteit rond het adjuvant squaleen. Een adjuvant is een stof die aan een vaccin wordt toegevoegd om de werkzaamheid te verhogen. Hierdoor kan ook de hoeveelheid vaccin per dosis worden teruggebracht en dus meer mensen worden gevaccineerd. Allerlei actiegroepen, zoals het al langer bestaande ‘Kritisch Prikken’ en de inderhaast opgerichte ‘De Spuit Blijft Eruit’ en ‘Prikmijmaarlek.nl’ lopen te hoop tegen squaleen. Dat zou bij Amerikaanse militairen het Golfoorlog- syndroom hebben veroorzaakt, omdat het een onderdeel is van het miltvuurvaccin. Na vaccinatie zouden mensen ook antilichamen gaan vormen tegen squaleen, wat weer tot autoimmuunziekten zou leiden. Wat is nu eigenlijk squaleen? Dat is een vetachtige stof, vergelijkbaar met cholesterol, en hij wordt aangemaakt door iedere levende cel. Ieder mens maakt in iedere cel voortdurend squaleen aan. Soms maken mensen antilichamen tegen squaleen, maar dat staat los van vaccinatie. En squaleen is niet gebruikt in het miltvuur vaccin. De beweringen van bovengenoemde actiegroepen zijn dus nonsens, zelfs gevaarlijke nonsens. Waarom gevaarlijke nonsens? Omdat ze de angst die misschien bij sommige mensen heerst voor vaccinatie, aan proberen te wakkeren. Aanwakkeren met onwetenschappelijke argumenten. Het weerleggen van die argumenten is bijna onmogelijk geworden, omdat de tegenstanders overtuigd zijn van een grote wereldwijde complottheorie. Zelfs de WHO wordt afgeschilderd als organisatie die de hele wereldbevolking wil uitroeien.

De Mexicaanse griep wordt tot nu toe afgeschilderd als een milde griep. Dat is ook zo, want bij veruit de meeste patiënten is de ziekte binnen een week voorbij. Helaas gaat dat niet voor iedereen op. Ogenschijnlijke gezonde kinderen zijn aan deze griep overleden en dan krijgt de kwalificatie ‘milde griep’ een navrante bijsmaak. Bij het beschikbaar komen van het vaccin kan iedereen zich kosteloos laten vaccineren, en zich daardoor beter beschermen tegen dit virus. Dat moet niet, dat mag. Bij twijfel over die keuze kan men zich het best laten leiden door het advies van deskundigen op dit gebied. Zeker niet door angst, al dan niet aangewakkerd.

Nooit een Nobelprijs

Streptococcus pneumoniae is de officiële wetenschappelijke naam voor een bacterie die longontsteking kan veroorzaken. Behalve een longontsteking kun je van deze bacterie ook hersenvliesontsteking, bloedvergiftiging of een middenoorontsteking oplopen. Allemaal ernstige ziekten, maar aan de longontsteking (pneumonie) veroorzaakt door deze bacterie, die pneumokok wordt genoemd, overlijden de meeste mensen. Over de hele wereld sterft er iedere 15 seconden een kind aan een pneumokokken pneumonie. Genoeg redenen dus om hier aandacht aan te besteden. Bijvoorbeeld op de ‘Wereld Pneumonie Dag’, die dit jaar voor het eerst gehouden wordt op 2 november. En ook natuurlijk door veel onderzoek te doen naar de speciale relatie tussen de pneumokok en het immuunsysteem van de mens. Want waarom is de pneumokok zo succesvol (vanuit het standpunt van de bacterie geredeneerd)?

De pneumokok wordt omgeven door een dik kapsel van suikers (als een soort M&M-etje) en door dat kapsel probeert de bacterie zich af te schermen van het immuunsysteem. Het dikke kapsel zorgt ervoor dat antilichamen niet bij de bacteriecelwand kunnen komen en ook dat complementeiwitten de bacterie niet kunnen doden. Om het extra moeilijk te maken voor het immuunsysteem zijn er meer dan 90 verschillende suikerkapsels waarmee een pneumokok omhuld kan zijn. Wanneer je één pneumokokkeninfectie hebt doorgemaakt dan ben je daarna (waarschijnlijk) wel immuun tegen die ene pneumokok maar nog niet tegen die andere 89. Tenslotte, en dat maakt jonge kinderen extra gevoelig voor pneumokokken, is het immuunsysteem tot 1½ - 2 jaar nog helemaal niet in staat om antilichamen te maken tegen de pneumokokken suikerkapsels. Op allerlei eiwitten van bacteriën en van virussen kan het immuunsysteem van pasgeborenen heel goed reageren, maar niet op suikerkapsels.
Dat betekent dat een vaccin tegen pneumokokken, gemaakt van suikerkapsels, niet werkzaam is bij pasgeborenen omdat het immuunsysteem er nog niet op kan reageren.

Bijna 80 jaar geleden werkte Oswald Avery, samen met Walther Goebel in de Verenigde Staten aan een verbeterde versie van suikerkapsel vaccins. Ze bedachten dat wanneer je een eiwit zou koppelen aan het suikerkapsel er misschien wel een veel krachtiger vaccin zou kunnen ontstaan en dat bleek zo te zijn. Dat was een geweldige ontdekking, maar op het verkeerde moment in de geschiedenis. In de dertiger jaren van de vorige eeuw was het helemaal niet sexy om onderzoek te doen aan vaccins. Iedere zichzelf respecterende microbioloog werkte aan antibiotica, want die middelen zouden alle infectieziekten van de aardbodem laten verdwijnen. Inmiddels weten we beter, maar het heeft helaas een halve eeuw geduurd voordat de vinding van Avery en Goebel herontdekt werd. Gebaseerd op hun werk kunnen pasgeborenen nu wel effectief worden gevaccineerd tegen pneumokokken en dat gebeurt sinds 1 april 2006 ook in Nederland.

Op zich zou deze ontdekking al voldoende hebben moeten zijn om Oscar Avery de Nobelprijs toe te kennen. Avery heeft zijn hele leven aan pneumokokken gewerkt. Hij ontdekte ook dat wanneer je pneumokokken van een bepaalde stam samen kweekt met een andere stam dat de eigenschappen (de samenstelling van het suikerkapsel) van de ene op de andere bacterie overgedragen kunnen worden. Daarvoor had hij zelfs geen levende bacteriën nodig, zelfs met het nucleïnezuur ging dat ook. Zo heeft Avery dus voor het eerst aangetoond dat DNA de drager is van erfelijke eigenschappen. In die tijd een revolutionaire vinding,omdat iedereen toen nog dacht dat eiwitten de drager waren van erfelijkheid. Gelukkig heeft hij voor zijn werk een flink aantal onderscheidingen gekregen, waaronder de Lasker Award in 1947. De Lasker Award is een soort voorportaal voor de Nobelprijs.

Oswald Avery overleed in 1955, nét voordat er belangstelling kwam voor DNA-onderzoek. Een paar jaar na zijn dood kregen andere wetenschappers wel de Nobelprijs voor hun onderzoek naar DNA. Avery is verschillende keren voorgedragen, maar nooit interessant genoeg gevonden toen hij nog leefde. De Nobelprijs wordt alleen aan levenden toegekend. De enorme impact van zijn wetenschappelijk werk, zowel DNA als pneumokokken vaccins, heeft hij helaas zelf niet meer mogen meebeleven.

Eeuwige jeugd en een beter immuunsysteem door sperma slikken

De populaire pers smult van wetenschappelijk onderzoek met een seksueel tintje. Zoals het onderzoek van dr. Eisenberg en medewerkers dat gepubliceerd werd in Nature Cell Biology, een hoogstaand wetenschappelijk tijdschrift. Deze onderzoekers hebben het effect van spermidine op de overleving van fruitvliegjes en gekweekte muizencellen bestudeerd. In dezelfde publicatie is ook onderzocht of lymfocyten in een reageerbuis beter overleven met spermidine. Het antwoord op alle vragen was: ja, met spermidine gaat alles beter. Spermidine is een zogenoemd polyamine. Het is noodzakelijk voor allerlei processen in de cel en is daarom ook aanwezig in alle levende cellen. Meer dan 50 jaar geleden werd spermidine als eerste ontdekt in sperma, en daar stamt de naam ook vanaf.

Na het bekend worden van het onderzoek van Eisenberg verschenen er meteen tientallen publicaties, allemaal met suggestieve titels zoals boven deze blog. Twee vragen komen hierbij op:

1. Wat is de betekenis van dit onderzoek voor het verouderingsonderzoek en de immunologie?
2. Kloppen de getallen?

Laten we met de getallen beginnen. De fruitvliegjes van Eisenberg leefden langer wanneer ze suikerwater te drinken kregen met daarin een concentratie van 10 millimolair spermidine, en dat is evenveel als 1,45 gram spermidine per liter. Menselijk sperma bevat 3.3 milligram spermidine per gram. Enig rekenwerk leert dat als wij fruitvliegjes zouden zijn, we per dag ruim 1 liter sperma zouden moeten drinken. Zelfs als je het lekker zou vinden, is dat toch wat veel. Er zijn gelukkig ook andere voedingsmiddelen met spermidine. In feite bevat zelfs ieder voedinsgmiddel spermidine, maar koplopers zijn grapefruit en zuurkool. Toch zou je iedere dag 3 kilo grapefruit moeten eten om dezelfde voordelen als fruitvliegjes te behalen. Nog een opmerking over mogelijke gezondheidsclaims voor sperma. Sperma bevat naast spermidine nog andere amines zoals putrescine en cadaverine. De naam van dat laatste belooft niet veel goeds en dat is het ook niet. Bij hoge doses is het toxisch. Uit oogpunt van de algemene gezondheid zijn er dus weinig argumenten om sperma te slikken.

De interactie tussen sperma en het immuunsysteem is complex. Tijdens de zwangerschap mag het immuunsysteem van moeder het embryo, dat immers half lichaamsvreemd is, niet afstoten en dat gebeurt (meestal) ook niet. Is er dan geen contact tussen embryo en immuunsysteem van moeder? Jawel, trofoblastcellen uit de placenta maken in de baarmoeder intensief contact met cellen van moeder, ook met cellen van het immuunsysteem. Er vindt geen afstotingsreactie plaats omdat het immuunsysteem van moeder tolerant is geworden voor de cellen van het embryo. Immunologische tolerantie is een ingewikkeld mechanisme waarbij de T-lymfocyten van moeder de cellen en eiwitten van het embryo herkennen en geactiveerd worden tot zogenoemde regulatoire T-lymfocyten. Deze regulatoire T-lymfocyten onderdrukken het immuunsysteem zodanig dat het embryo niet wordt afgestoten. Immunologische tolerantie is dus een actief proces (“ik zie je wel maar ik doe niets”). Dit proces start al bij de conceptie. Zaadvloeistof bevat eiwitten die het immuunsysteem op gang brengen en waardoor regulatoire T-lymfocyten worden gevormd. Wanneer het opwekken van immunologische tolerantie niet goed verloopt, en het immuunsysteem van moeder juist actief gaat reageren, dan kan dat leiden tot onvruchtbaarheid. Het complexe samenspel tussen sperma en immuunsysteem van moeder laat zich niet zo gemakkelijk vertalen in smeuïge krantenkoppen, maar dankzij het soort onderzoek van Eisenberg komt er hopelijk ook meer aandacht voor de immunologie van vruchtbaarheid en onvruchtbaarheid .

Brandblussers

Wanneer het immuunsysteem in actie moet komen om een infectie met een micro-organisme op te ruimen dan gaat dat gepaard met ontsteking. Een ontstekingsreactie kan ook optreden als gevolg van tal van andere beschadigende prikkels. Bijvoorbeeld schadelijke immunologische reacties (zoals allergieën en auto-immuunziekten), trauma, ‘vreemde lichamen’ (zoals splinters of hechtmateriaal dat gebruikt wordt bij operaties), fysische schade (verbranding, bevriezing, bestraling) en verschillende chemische stoffen. Ook als er lichaamscellen doodgaan, zoals bij een hartinfarct, komen daarbij stoffen vrij die aanleiding geven tot een ontstekingsreactie.

Een ontsteking is niet per definitie slecht. De Romeinse geleerde Celcus (niet te verwarren met de Zweed Anders Celsius) schreef al in zijn medische encyclopedie dat het ontstekingsproces tot doel heeft om het lichaam weer in een staat van gezondheid terug te brengen. Celcus leefde in de 1^ste eeuw (van 25 jaar voor tot 50 jaar na Christus) en hij beschreef ook de belangrijkste kenmerken van ontsteking: rubor (roodheid), calor (warmte), tumor (zwelling) en dolor (pijn). Pas 18 eeuwen later werd daar door de Duitse patholoog Virchow nog functio leasa (verstoorde functie) aan toegevoegd.

Een ontstekingsreactie begint met locale productie van stoffen zoals histamine, bradykinine en stikstof oxide. Deze stoffen zorgen voor een verwijding van de bloedvaten. De betere doorbloeding leidt tot roodheid (rubor) van het weefsel en door de betere doorbloeding ter plaatse zal de temperatuur (calor) hoger worden. De bloedvaten worden ook meer doorlaatbaar en vocht hoopt zich in het ontstoken weefsel op (tumor). Dit locaal oedeem kan pijnreceptoren activeren (dolor). De belangrijkste pijnsensatie wordt echter veroorzaakt door kininen die direct receptoren op zenuwuiteinden activeren. De pijn zal een belemmering vormen voor de beweeglijkheid (of anderszins de functie) van het betrokken lichaamsdeel. Het ontstekingsproces zelf draagt dus bij aan functiebeperking van het betrokken weefsel of orgaan (functio laesa), wat in geval van een infectie de verspreiding door het lichaam kan beperken.

Vrijwel iedereen kent uit eigen ervaring dat tijdens de ontstekingsreactie er ook onderdrukking van de eetlust optreedt. Dit kan worden toegeschreven aan de koorts. Bij een ontsteking wordt de stof interleukine 1 (IL-1) aangemaakt (zie ook Alle remmen los). IL-1 kan binden aan het temperatuur-regulatie centrum in de hersenen en zet als het ware de thermostaat een graadje hoger: koorts. Nu blijkt dat een andere ontstekingsbevorderende stof, interleukine 18 (IL-18), rechtstreeks de eetlust onderdrukt. Bij chronische ontsteking kan door het gebrek aan eetlust zelfs een toestand van ondervoeding ontstaan.

Hoewel een ontstekingsreactie uiteindelijk een gunstige reactie is, en daarom niet zondermeer geremd moet worden, is met name de pijn (dolor) reden om in te grijpen. De middelen daarvoor waren al lang bekend voordat Celcus het verband tussen pijn en ontsteking ontdekte. Hippocrates heeft in de 5^de eeuw voor Christus de pijnstillende en koortsverlagende werking van gemalen schors van de witte wilg (Salix alba) beschreven. Tweeduizend jaar voor Christus stond op Soemerische kleitabletten al het gebruik van wilgenschors bij de behandeling van reuma opgetekend. Het heeft bijna vierduizend jaar geduurd voordat het actieve ingrediënt werd gezuiverd: salicylzuur, de basis voor het aspirientje.
Soms gaat de ontwikkeling van de wetenschap wel heel erg langzaam. Aspirine is een heel krachtige ontstekingsremmer, brandblusser dus eigenlijk. Bij het blussen van de brand ontstaat er soms toch aanzienlijke waterschade, reden dus om er voorzichtig mee om te springen.