Kunnen darmbacteriën het verband tussen stress en auto-immuunziekte verklaren?
Nieuw bewijs zou kunnen verklaren waarom stress een risicofactor is voor auto-immuunziekten. Een recente studie bij muizen onthult dat aanhoudende sociale stress de darmflora, of micro-organismen, verandert op manieren die bepaalde immuunresponsen kunnen opwekken.
Auto-immuunziekten ontstaan wanneer het immuunsysteem de eigen weefsels, organen en cellen van het lichaam aanvalt. Het reageert op hen alsof het ziekteverwekkende bacteriën en virussen zijn.
Het National Institute of Allergy and Infectious Diseases suggereert dat er minstens 80 auto-immuunziekten zijn, waaronder lupus, reumatoïde artritis en type 1 diabetes.
Studies hebben stress geïdentificeerd als een risicofactor voor auto-immuunziekten. Het mechanisme van de link is echter onduidelijk.
Onderzoekers van de Bar Ilan University in Israël hebben nu ontdekt dat darmbacteriën bij muizen reageren op sociale stress door het aantal effector-T-helpercellen, immuuncellen die een rol spelen bij auto-immuniteit, te vergroten.
Ze rapporteren hun bevindingen in een recent artikel in het tijdschrift mSystems.
"We weten dat er een sterke crosstalk is tussen het immuunsysteem en de microbiota", zegt senior studie auteur en immunoloog Orly Avni, Ph.D.
Avni en haar team ontdekten dat aanhoudende sociale stress niet alleen de expressie van genen in de darmbacteriën van de muizen veranderde, maar ook hun samenstelling.
"En de daaruit voortvloeiende immuunrespons op die dreiging bracht de zelftolerantie in gevaar", voegt ze eraan toe.
Symptomen variëren bij auto-immuunziekten
Volgens een schatting van de American Autoimmune Related Diseases Association hebben in de Verenigde Staten meer dan 50 miljoen mensen een auto-immuunziekte.
De oorzaken van veel van deze ziekten, die vaker voorkomen bij vrouwen dan bij mannen, zijn niet duidelijk.
Afgezien van erfelijke risico's, vermoeden wetenschappers dat de kans op het ontwikkelen van een auto-immuunziekte vooral voortkomt uit complexe interacties tussen genen en de omgeving.
Wat het onderzoek naar de oorzaken van auto-immuunziekten bijzonder uitdagend maakt, is de gevarieerde aard en ernst van de symptomen. Deze variëteit verschilt niet alleen tussen de omstandigheden, maar ook binnen hen.
Neem bijvoorbeeld multiple sclerose (MS), een ziekte waarbij het immuunsysteem myeline aanvalt, het beschermende eiwit dat de zenuwen van het centrale zenuwstelsel omhult en isoleert.
MS heeft onvoorspelbare symptomen die kunnen variëren van 'relatief goedaardig' tot 'invaliderend' en zelfs 'verwoestend'.
De ziekte begint vaak met zichtproblemen en ontwikkelt zich tot zwakte en problemen met evenwicht en coördinatie.
In tegenstelling hiermee induceert auto-immuniteit bij de zeldzame en invaliderende ziekte sclerodermie fibrose, de overproductie van collageen en andere eiwitten die bindweefsel vormen.
Sclerodermie kan verschillende delen van het lichaam aantasten, waaronder inwendige organen, huid en bloedvaten. De verschillende soorten van deze ziekte variëren afhankelijk van de mate waarin de fibrose gelokaliseerd of systemisch is.
Stress verandert de darmbacteriën bij muizen
In de nieuwe studie gebruikten de onderzoekers twee groepen muizen: de sociale stressgroep en de controlegroep. Ze stelden de sociale stressgroep bloot aan 10 dagen dagelijkse ontmoetingen met andere agressieve, dominante muizen. De controlegroep heeft dergelijke ontmoetingen intussen niet meegemaakt.
Toen ze vervolgens de darmmicroben van de muizen analyseerden, ontdekten de onderzoekers dat de sociale stressgroep meer had Bilophila en Dehalobacterium dan de bedieningselementen.
Wetenschappers hebben ook hogere niveaus van deze darmbacteriën gevonden bij mensen met MS.
Nader onderzoek wees uit dat stress sommige genen in de darmmicroben van de muis had veranderd. De belangrijkste genveranderingen waren die die bacteriën helpen groeien, zich verplaatsen en signalen van en naar hun gastheer doorgeven.
Door de expressie van deze genen in microben te verhogen, kunnen ze zich buiten de darmen verplaatsen. Het team ontdekte bijvoorbeeld dat door dergelijke veranderingen de microben naar nabijgelegen lymfeklieren kunnen reizen, waar ze immuunreacties kunnen veroorzaken.
De darmlymfeklieren van de gestreste muizen bevatten hogere niveaus van niet alleen meer pathogene bacteriën, maar ook van effector-T-cellen, "inclusief myeline-autoreactieve cellen."
De bevindingen suggereren dat er een reeks gebeurtenissen is waarbij blootstelling aan stress, veranderingen in darmbacteriën en veranderingen in immuuncellen leiden tot een hoger risico op een auto-immuunaanval.
Avni waarschuwt echter dat, hoewel het lijkt alsof darmbacteriën kunnen reageren op sociale stress, er nog een manier is om erachter te komen hoe deze gebeurtenissen zich op langere termijn afspelen.
Een beter begrip van deze complexe relatie zou op een dag kunnen leiden tot geïndividualiseerde darmmicrobe-behandelingen voor auto-immuunziekten die gevoelig zijn voor stress.
"Het is niet genoeg om de samenstelling of de toename of afname van een soort te bestuderen. We moeten ook begrijpen hoe de microbiota ons voelen en hoe ze hun ‘gedrag’ dienovereenkomstig veranderen. ''
Orly Avni, Ph.D.
