Darmflora ‘leert’ afweersysteem de hersens beschermen

Hersenvliezen

Hersenvliezen (6, 7 en 8)  (afb: WikiMedia Commons)

Onze hersens zijn kostbaar en worden extra beschermd tegen schadelijke indringers door de zogeheten bloed/hersenbarrière en maar liefst drie hersenvliezen. Het blijkt nu, of althans zo is de indruk, dat afweercellen hun ‘opleiding’ voor hun beschermende taak van dat belangrijke orgaan in de darmen krijgen.

“Dit opent een nieuw terrein in de hersenimmunologie”, denkt Dorian McGavern. Afweercellen die antilichamen produceren en het centrale zenuwstelsel beschermen kregen hun opleiding dus elders.
De bloed/hersenbarrière blijkt niet helemaal ‘waterdicht’. In de harde hersenvlies (dura mater) zijn de bloedvaten niet ‘afgegrendeld’. Het gaat om aderstructuren, aangeduid met ‘sinussen’, die bloed weer naar het hart leiden. De bloedstroom is daar traag en dat zou mogelijke indringers een gelegenheid kunnen bieden ’tegen de stroom op te roeien’. Daar is dus extra bescherming nodig.
McGavern: “Het afweersysteem heeft zwaar geïnvesteerd in de dura mater (letterlijk ‘harde stof’; as). De sinussen fungeren als vuilnisvaten en daar kunen ziekteverwekkers zich verzamelen en mogelijk de hersens binnenkomen. Het is dus logisch dat die afweer hier de strijd aangaat.”
De onderzoekers bekeken welke afweercellen daar de wacht hielden. Ze ontdekten dat veel afweercellen zo geprogrammeerd waren dat ze antilichamen aanmaakten tegen bepaalde micro-organismen. Deze zogeheten IgA-cellen zijn ook te vinden bij andere barrières in het lichaam zoals de slijmvliezen in de longen en darmen.

Onverwacht

Volgens McGavern was deze vondst volledig onverwacht. “Eerder waren die cellen niet gezien in de dura mater in stabiele omstandigheden.” De onderzoekers maakten hun speurtocht bij muisjes, maar ook bij menselijk (hersen)weefsel. In vergelijking met normale muisjes hadden muisjes zonder een darmflora nauwelijks IgA-cellen in hun hersenvliezen. Als die die darmbevolking alsnog kregen dan verschenen de afweercellen alsnog bij/in de hersenvliezen. Dat doet vermoeden dat de bacteriën in de darmen een rol hebben in het ‘opleiden’ van afweercellen.

Dat vermoeden moest bevestigd worden. Dat deden ze door naar de DNA-sequenties te kijken van de afweercellen, dat wil dus zeggen die stukjes DNA die verantwoordelijk zijn voor de aanmaak van antilichamen. Er zijn miljoenen verschillende sequenties mogelijk om de afweercel in staat te stellen effectief te reageren op ziekteverwekkers. Als twee van die sequenties overeenkomen bij afweercellen dan zou dat een aanwijzing zijn dat ze uit dezelfde ‘bron’ komen.
De afweercellen in de hersenvliezen en die in een klein deel van de darmen hadden wat die DNA-stukjes betreft een overlap van meer dan 20%, veel meer dan door toeval mogelijk zou zijn. McGavern: “Het is opmerkelijk dat er zo’n grote overlap is tussen afweercellen in een klein stukje darmen met die in de hersenvliezen.” Daarmee zou het bewijs zijn geleverd waar die cellen hun opleiding hadden gekregen.
De onderzoekers bekeken ook de rol van de afweercellen in de bescherming van de hersens door de muisjes in te spuiten met, een fluorescerende versie van, een schimmel. Normaal reageren de IgA-cellen daar sterk op die schimmelcellen, net als bacteriën, in te kapselen. Bij muisjes zonder IgA-cellen, door genetische manipulatie of door toediening van een stof die specifiek die cellen in de hersenvliezen doodt, slaagde de schimmelcellen er in de hersens binnen te komen, wat de proefdiertjes slecht bekwam. McGavern: “Dat toont duidelijk het belang van lokale afweer aan.”

Actief

De antilichamenproducerende afweercellen bleken niet te wachten op de komst van een ziekteverwekker, maar maakten bij wijze van voorzorg voortdurend antilichamen aan. Als de proefdiertjes antibiotica kregen toegediend dan daalde het aantal IgA-cellen in de hersenvliezen. Dat zou betekenen dat het verminderen van het aantal micro-organismen in de muisjes, zelfs al is die daling maar kortstondig, ook de effectieve afweer daar vermindert. Ook de verandering van de darmflora, bijvoorbeeld door verandering van het menu, zou daar invloed op hebben. Iets om over na te denken, dunkt me.

Bron: EurekAlert

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.