Ons immuunsysteem biedt niet alleen bescherming tegen onheil, het coördineert ook onze organen.
Natuurlijke killercellen spelen een belangrijke rol in ons immuunsysteem. Ze vormen mee de ruwe eerstelijnsverdediging tegen indringers zoals virussen, maar ook tegen kanker- en andere abnormale lichaamscellen.
Wetenschappers waren stomverbaasd toen ze recent vaststelden dat de killercellen zich tijdelijk in een orgaan kunnen nestelen, maar het na verloop van tijd weer verlaten om te gaan circuleren. Ze worden dan vervangen door andere cellen. Voor hun verplaatsingen gebruiken ze lymfekanalen. Een artikel daarover in Nature Communications kwam tot het besluit dat niet alleen natuurlijke killercellen, maar het afweersysteem in zijn geheel veel dynamischer is dan doorgaans wordt aangenomen.
Het is nog niet duidelijk hoe de va-et-vient in organen concreet wordt georganiseerd. Er kon wel worden vastgesteld dat het verplaatsingsproces cruciaal is voor de vervanging van vreemde afweercellen in getransplanteerde levers door lichaamseigen cellen. Dat kan belangrijk zijn voor de aanvaarding van een donororgaan in een lichaam.
Zesde zintuig
Een overzichtsartikel in Science laat er geen twijfel over bestaan: afweercellen reageren niet alleen op elkaar, maar ook op andere cellen, in zo goed als alle organen. Het noopt tot een upgrade van het belang van het afweersysteem: dat lijkt ook een middel om de coördinatie tussen organen te verzorgen. ‘Afweercellen oefenen invloed uit op alle aspecten van ons lichaam’, concluderen de auteurs.
Ze stapelen de aanwijzingen daarvoor op. Zo wordt de afweer beschouwd als een zesde zintuig (naast de klassieke vijf), omdat hij als sensor fungeert voor fysiologische aspecten als darmbewegingen, bloeddrukveranderingen of melkproductie bij moeders. Hij stuurt de vorming van spiercellen aan. Hij speelt een rol bij de productie van hersencellen. Hij initieert de vorming van prikkeloverdragers in de hersenen en heeft zo een effect op mentale condities.
In de woorden van de auteurs zijn afweercellen eerder ontdekkingsreizigers dan toeristen: ze verkennen nieuwe oorden en blijven soms hangen om lokaal zaken te reorganiseren (in tegenstelling tot toeristen, die snel weer weg zijn). Ze passen zich gemakkelijk aan lokale omstandigheden aan (anders dan menselijke kolonisten, die niet zelden hun cultuur opdringen). En ze zijn polyglot: ze kunnen in alle organen communiceren met de plaatselijke cellenbevolking. Zo vormen ze een lingua franca voor de vele cellenpopulaties in ons lichaam.
Afweercellen kunnen in alle organen communiceren met de plaatselijke cellenbevolking.
De communicatie kan trouwens in twee richtingen verlopen. Een wat bizarre studie uit Nature Neuroscience stelt dat onze hersenen alert zijn voor bedreigingen en het lichaam zelfs kunnen voorbereiden op een aanval. Als proefpersonen virtuele zieken (‘hoestende avatars’) te zien krijgen, neemt de hoeveelheid circulerende afweercellen in hun lichaam automatisch toe, vergelijkbaar met de reactie op een griepvaccin. De hersenen bieden de afweer dus een earlywarningoptie.
Afvalverwerking
Het lymfestelsel, dat net als bloedvaten alle hoeken en kanten van een lichaam bestrijkt, is cruciaal voor de organisatie van onze afweer. Dankzij het stelsel kunnen afweercellen door het lichaam reizen en zich tijdelijk in een orgaan vestigen.
Op de lymfevaten liggen, verspreid in het lichaam, 500 à 600 lymfeknopen, waarin op grote schaal aan afvalverwerking gedaan wordt, want ons lichaam produceert constant afvalstoffen. De knopen zijn ook hubs voor de productie van de belangrijkste cellen uit onze ‘verworven’ afweer – het deel dat zich pas na onze geboorte ontwikkelt. Het betreft B- en T-cellen, die samenwerken om verdedigingslijnen op te trekken. Die worden vervolgens gememoriseerd, zodat ze bij een volgende gelegenheid snel kunnen worden gemobiliseerd. Dat levert tijdwinst en dus een hogere efficiëntie op.
De hoop groeit dat exploratie en eventuele bijsturing van het lymfestelsel nieuwe therapeutische wegen zal openen. Een studie in het vakblad Brain stelt dat verouderde lymfevaten resulteren in een vermindering van de afvoer van schadelijke tau-eiwitten uit de hersenen. Die zijn een van de uitlokkende factoren voor de ziekte van Alzheimer. Artificiële verjonging van de lymfevaten zou de strijd tegen dementie efficiënter kunnen maken.
Een studie in Nature besloot dat een dodelijke vorm van hersenkanker misschien bestreden kan worden via de lymfevaten: het activeren van T-cellen in lymfeknopen in de hersenen zou de kans op genezing verhogen.
Vooruitdenkende wetenschappers werken aan artificiële lymfeknopen, die ze kunnen inbrengen om het immuunsysteem te versterken. Volgens Advanced Materials zouden ze fungeren als ‘fabriekjes van kankerdodende T-cellen’.
Prostaatgezwellen
Een vrij recente medische inzet van het afweersysteem tegen ziekten is ‘immuuntherapie’: het artificieel programmeren van T-cellen om bedreigingen aan te vallen die ze zelf over het hoofd zagen. De therapie wordt ingezet in de strijd tegen kanker – kankercellen zijn berucht om hun inspanningen om onze afweer om de tuin te leiden.
Immuuntherapie lijkt momenteel vooral nuttig om bloedkankers, zoals leukemie, te bestrijden. Voor vaste tumoren is het succes voorlopig bescheiden, omdat afweercellen dan zo krachtig moeten worden gemaakt dat het risico op neveneffecten voor gezonde weefsels te groot is. Een recent artikel in Nature Biomedical Engineering rapporteerde wel een eerste doorbraak in de strijd tegen prostaatgezwellen.
Het succes van immuuntherapie is echter onvoorspelbaar. Bij sommige mensen werkt het bijna miraculeus, bij andere doet het niets. Het verschil hangt af van veel factoren. Voor vrouwen met eierstokkanker bepaalt, volgens Nature, de aard van de genetische mutatie in de kankercellen of de aanpak kans van slagen heeft. Volgens Cancer Discovery kunnen artificiële zoetstoffen het succes van immuuntherapie hypothekeren. Ze blijken de inspanningen van T-cellen te remmen.
Chronische stress
Het hoeft niet te verbazen dat het complexe immuunsysteem grote verschillen tussen mensen vertoont, in die mate dat wetenschappers ervan uitgaan dat ieder individueel immuunsysteem uniek is. Volgens Science Immunology kan het zelfs significant verschillen tussen genetisch identieke individuen.
Een analyse in New Scientist stelt dat het beïnvloed wordt door talloze externe factoren – inbegrepen de levensstijl – die niet in alle lichamen hetzelfde effect hebben. Met voorsprong de belangrijkste externe factor die de afweer beïnvloedt, is chronische stress. De moleculen die vrijkomen bij stress, verzwakken de afweer.
Het complexe afweersysteem vertoont zulke grote individuele verschillen, dat het uniek zou zijn voor elke mens.
Het afweersysteem zou ook een grote impact op onze mentale gezondheid hebben. Zo blijken mensen die ontstekingsremmers nemen ter bestrijding van reumatoïde artritis (een zogenaamde auto-immuunziekte, waarbij de afweer eigen lichaamscellen aanvalt), zich mentaal beter te voelen. Maar ook in die studie was het effect niet voor iedereen even krachtig.
Er zijn eveneens grote verschillen in de werking van de afweer tussen mannen en vrouwen. Volgens Science is het voornaamste verschil dat de afweer van mannen vooral acuut – en dan krachtig – reageert op een concrete bedreiging, terwijl hij bij vrouwen constant op een hoger niveau draait. Het maakt dat mannen veel vatbaarder zijn voor ziektes, zoals een corona-infectie, maar dat vrouwen door hun hogere afweerniveau meer te kampen krijgen met auto-immuunziekten.
Endometriose
Wetenschappers breken zich al lang het hoofd over de vraag waarom er auto-immuunziekten opduiken. Het is contraproductief dat afweercellen andere cellen uit het lichaam aanvallen, zeker in de (nieuwe) wetenschap dat ze onderling kunnen communiceren. Bovendien zitten auto-immuunziekten, zoals diabetes type-1 en multiple sclerose (MS), in de lift.
Volgens een overzichtsanalyse in Trends in Immunology zou het laatste te maken kunnen hebben met het feit dat een sterke reactie vroeger, in hygiënisch ongunstige omstandigheden, functioneel was, maar dat er nu problemen komen omdat de afweer in onze veel hygiënischer leefwereld niet altijd goed meer weet wat te doen. Sommige analisten waarschuwen er zelfs voor dat het constant boosten van de afweer met allerlei supplementen ook contraproductief zou kunnen zijn – ons lichaam beschikt over systemen om afweer en dreigingen min of meer in balans te houden.
Recente inzichten, samengevat in Science, wijzen uit dat ook de ziekte endometriose, gekenmerkt door pijnlijke woekeringen van baarmoederweefsel die 10 procent van de vrouwen treffen, een auto-immuunaspect heeft. Niet alleen slagen de afweercellen er niet in de woekeringen te counteren, ze zouden ze zelfs in de hand werken omdat ze chronisch lichte ontstekingen uitlokken met een desastreus effect op langere termijn. Het inzicht is nog te nieuw om uitzicht te geven op mogelijkheden voor behandeling, maar het biedt zeker extra perspectieven.
Constant je afweer boosten met voedingssupplementen zou contraproductief kunnen zijn.
Omgekeerd vaccin
De klassieke aanpak van auto-immuunaandoeningen is het hele afweersysteem afremmen. Dat maakt een lichaam uiteraard kwetsbaar voor infecties. Immuuntherapie is ook hier een optie. In Nature Medicine verscheen een studie die aantoont dat ze nuttig kan zijn in de strijd tegen lupus, een aandoening waarbij afweercellen een brede waaier aan weefsels aanvallen. Maar ook immuuntherapie worstelt met een onvoorspelbare waaier aan neveneffecten, bij de ene patiënt al meer dan bij de andere. Bovendien is ze peperduur.
Er zitten alternatieven in de pijplijn. New Scientist vestigde de aandacht op navacims: piepkleine moleculen die in staat zouden zijn om T-cellen zo te herprogrammeren dat ze niet langer problemen veroorzaken, maar een deel van de oplossing worden. Ze bestaan al een jaar of tien en zouden nuttig kunnen zijn in de aanpak van een breed gamma aan auto-immuunziekten, maar ze zijn nog niet verder geraakt dan de eerste fase van klinische tests.
In Nature Biomedical Engineering verscheen een analyse van het concept ‘omgekeerd vaccin’. In plaats van, zoals een gewoon vaccin, het afweersysteem voor te bereiden op een aanval (van bijvoorbeeld een griep- of coronavirus) moet een omgekeerd vaccin het afweersysteem zo aanpassen dat het niet langer lichaamseigen cellen aanvalt. Het impliceert het ‘wissen’ van het geheugen van afweercellen voor specifieke signaalstoffen op andere cellen. Er lopen al tests voor de strijd tegen MS en een auto-immune darmaandoening.
Lichaamsvreemde foetus
Een aparte situatie wat betreft afweerreacties is de zwangerschap. Het is natuurlijk niet de bedoeling dat de afweer van een moeder de – deels lichaamsvreemde – foetus aanvalt. De moederlijke afweer wordt niet afgezwakt tijdens een zwangerschap, wel aangepast.
Een studie in Nature stelt dat chronische stress van de moeder tijdens de zwangerschap zou kunnen leiden tot een verhoogd risico op eczeem voor de baby. Het effect zou te linken zijn aan mestcellen: misschien wel de eerste afweercellen die een foetus koloniseren en die erom bekendstaan dat ze allergische reacties kunnen uitlokken. Bij moederlijke stress zouden de mestcellen in de foetus hyperactief worden.
Per jaar borstvoeding vermindert het risico op borstkanker met 4,3 procent, als gevolg van verhoogde activiteit van afweercellen.
Uit een andere studie in Nature blijkt dat borstvoeding moeders kan beschermen tegen borstkanker. Per jaar borstvoeding vermindert het risico met 4,3 procent. Hier zou de link liggen in een verhoogde concentratie van speciale T-cellen in de borsten, die moeten beschermen tegen ontstekingen tijdens de voeding. De cellen zouden zich stevig in de borst nestelen en er soms tientallen jaren actief blijven. Zo bieden ze later bescherming tegen kanker. Het verhaal illustreert nogmaals de grote veelzijdigheid van het afweersysteem.
