Firdaus Dhabhar
Een studie onder leiding van een wetenschapper van de Stanford University School of Medicine heeft de trajecten van belangrijke immuuncellen gevolgd in reactie op kortstondige stress.stress op korte termijn en heeft tot in detail.., hoe hormonen die door dergelijke stress worden geactiveerd, de immuunparaatheid vergroten. De studie, uitgevoerd bij ratten, levert het bewijs dat de reactie van het immuunsysteem wordt versterkt in plaats van onderdrukt, zoals velen denken, door de zogenaamde “vecht-of-vlucht” reactie.
De bevindingen van de studie geven een grondig overzicht van hoe een triade van stresshormonen de belangrijkste cel subpopulaties van het immuunsysteem beïnvloedt. Ze bieden ook het vooruitzicht dat we op een dag in staat zullen zijn om de niveaus van stresshormonen te manipuleren om het herstel van patiënten van operaties of wonden of hun reacties op vaccins te verbeteren.
Je hebt het al duizend keer gehoord: Stress is slecht voor je. En het is zeker waar dat chronische stress, die weken of maanden aanhoudt, schadelijke effecten heeft, waaronder met name de onderdrukking van de immuunrespons. Maar kortdurende stress – de vecht-of-vluchtreactie, een mobilisatie van lichamelijke hulpbronnen die minuten of uren duurt als reactie op onmiddellijke bedreigingen – stimuleert de immuunactiviteit, aldus hoofdauteur Firdaus Dhabhar, PhD, een universitair hoofddocent psychiatrie en gedragswetenschappen en lid van het Stanford Institute for Immunity, Transplantation and Infection.
En dat is een goede zaak. Het immuunsysteem is cruciaal voor wondgenezing en het voorkomen of bestrijden van infecties, en zowel wonden als infecties zijn veel voorkomende risico’s tijdens achtervolgingen, ontsnappingen en gevechten.
Werkend met collega’s van Stanford en twee andere universiteiten in een studie online gepubliceerd 22 juni in Psychoneuroendocrinology, toonde Dhabhar aan dat het onderwerpen van laboratoriumratten aan lichte stress een massale mobilisatie veroorzaakte van verschillende belangrijke soorten immuuncellen in de bloedbaan en vervolgens op bestemmingen, waaronder de huid en andere weefsels. Deze grootschalige migratie van immuuncellen, die plaatsvond in een tijdsbestek van twee uur, was vergelijkbaar met het verzamelen van troepen in een crisis, zei Dhabhar. Hij en collega’s hadden eerder aangetoond dat een soortgelijke herverdeling van immuuncellen bij patiënten die de kortetermijnstress van een operatie ervaren, een verbeterd postoperatief herstel voorspelt.
In de nieuwe studie konden de onderzoekers aantonen dat de massale herverdeling van immuuncellen door het hele lichaam werd georkestreerd door drie hormonen die door de bijnieren werden vrijgegeven, in verschillende hoeveelheden en op verschillende tijdstippen, als reactie op de stressveroorzakende gebeurtenis. Deze hormonen zijn de oproep van de hersenen aan de rest van het lichaam, aldus Dhabhar.
“Moeder Natuur gaf ons de vecht-of-vlucht-stressreactie om ons te helpen, niet om ons te doden,” zei Dhabhar, die al meer dan tien jaar experimenten uitvoert naar de effecten van de belangrijkste stresshormonen op het immuunsysteem. Afgelopen zomer ontving Dhabhar de International Society for Psychoneuroendocrinology’s Curt P. Richter Award voor zijn werk op dit gebied, dat culmineerde in de nieuwe studie.
De bevindingen schetsen een duidelijker beeld van hoe de geest precies de immuunactiviteit beïnvloedt. “Het immuunsysteem van een impala kan op geen enkele manier weten dat er een leeuw in het gras op de loer ligt en op het punt staat toe te slaan, maar zijn hersenen wel,” zei Dhabhar. In dergelijke situaties hebben zowel leeuwen als impala’s er baat bij als pathogeen-bestrijdende immuuncellen in staat van paraatheid zijn op plaatsen zoals de huid en slijmvliezen, die een hoog risico lopen op beschadiging en daaruit voortvloeiende infectie.
Dus is het evolutionair gezien volkomen logisch dat roofdier/prooi activiteit en andere situaties in de natuur, zoals dominantie-uitdagingen en seksuele toenadering, stresshormonen triggeren. “Je wilt je immuunsysteem niet altijd in opperste staat van paraatheid houden,” zei Dhabhar. “Dus gebruikt de natuur de hersenen, het orgaan dat het best in staat is om een naderende uitdaging te detecteren, om die detectie aan de rest van het lichaam te signaleren door het vrijkomen van stresshormonen te sturen. Zonder deze hormonen zou een leeuw niet kunnen doden, en een impala niet kunnen ontsnappen. De stresshormonen geven het lichaam van de dieren niet alleen energie – ze kunnen sneller rennen, hoger springen, harder bijten – maar ze mobiliseren ook de immuunsysteemtroepen om zich voor te bereiden op dreigende problemen.
De reactie komt in het hele dierenrijk voor, voegde hij eraan toe. Je ziet ongeveer hetzelfde patroon van hormoonafgifte bij een vis die uit het water is gehaald.
De experimenten in deze studie werden uitgevoerd op ratten, die Dhabhar aan lichte stress blootstelde door ze (voorzichtig, en met volledige ventilatie) op te sluiten in doorzichtige plexiglas behuizingen om stress te induceren. Hij nam verschillende keren bloed af over een periode van twee uur en mat voor elk tijdstip de niveaus van drie belangrijke hormonen – noradrenaline, epinefrine en corticosteron (het rat-analoog van cortisol bij de mens) – alsmede van verschillende soorten immuuncellen in het bloed.
Wat hij zag was een patroon van zorgvuldig gechoreografeerde veranderingen in de bloedspiegels van de drie hormonen, samen met de beweging van veel verschillende subsets van immuuncellen van reservoirs zoals de milt en het beenmerg naar het bloed en, tenslotte, naar verschillende “frontlinie” organen.
Om aan te tonen dat specifieke hormonen verantwoordelijk waren voor bewegingen van specifieke celtypen, diende Dhabhar de drie hormonen, afzonderlijk of in verschillende combinaties, toe aan ratten bij wie de bijnieren waren verwijderd, zodat ze hun eigen stresshormonen niet meer konden aanmaken. Toen de onderzoekers het patroon nabootsten van het vrijkomen van stresshormonen dat eerder was waargenomen bij de opgesloten ratten, ontstonden dezelfde migratiepatronen van immuuncellen bij de ratten zonder bijnieren. Placebo-behandeling had geen effect.
Het algemene patroon, zei Dhabhar, was dat noradrenaline vroeg vrijkomt en vooral betrokken is bij het mobiliseren van alle belangrijke immuunceltypen – monocyten, neutrofielen en lymfocyten – in het bloed. Epinefrine, dat ook vroeg vrijkomt, mobiliseert monocyten en neutrofielen in het bloed, terwijl het de lymfocyten naar “slagveld”-bestemmingen zoals de huid stuurt. En corticosteron, dat iets later vrijkwam, zorgde ervoor dat vrijwel alle soorten immuuncellen uit de circulatie naar het “slagveld” werden gebracht.
Het algemene effect van deze bewegingen is dat het immuunsysteem wordt versterkt. Een studie gepubliceerd door Dhabhar en zijn collega’s in 2009 in het Journal of Bone and Joint Surgery beoordeelde het herstel van patiënten na een operatie als een functie van hun immuuncel herverdelingspatronen tijdens de stress van de operatie. De patiënten bij wie de stress van de operatie een herverdeling van immuuncellen teweegbracht die vergelijkbaar was met die gezien in de opgesloten ratten in de nieuwe studie, deden het daarna aanzienlijk beter dan patiënten bij wie de stresshormonen de immuuncellen minder adequaat naar de juiste bestemmingen leidden.
De mechanismen die Dhabhar heeft afgebakend kunnen leiden tot medische toepassingen, zoals het toedienen van lage doses stresshormonen of medicijnen die deze hormonen nabootsen of tegenwerken, om de immuunbereidheid van patiënten voor procedures zoals operaties of vaccinaties te optimaliseren. “Er zal meer onderzoek nodig zijn, ook bij menselijke proefpersonen, wat we hopen te kunnen doen, voordat deze toepassingen kunnen worden geprobeerd,” zei Dhabhar. Dichterbij is het monitoren van de stress-hormoonspiegels en immuuncel-distributiepatronen van patiënten tijdens operaties om hun chirurgische prognose te beoordelen, of tijdens immunisatie om de effectiviteit van vaccins te voorspellen.
De studie werd gefinancierd door de John D. & Catherine T. MacArthur Foundation, de Dana Foundation, de DeWitt Wallace Foundation, het Carl & Elizabeth Naumann Fonds en de National Institutes of Health. Het Department of Psychiatry and Behavioral Sciences van de medische faculteit heeft dit werk ook ondersteund. Dhabhar’s co-auteurs waren statisticus Eric Neri van Stanford, en neuro-endocrinologen van Ohio State University en Rockefeller University.