Hoe wat je cellen eten, bepaalt hoe ziek je wordt

Al een tijdje had Jurgen last van vage klachten, vooral op drukke dagen: tintelingen in zijn vingers, af en toe wazig zicht en vermoeidheid. Lang dacht hij dat het door stress kwam, tot hij afgelopen maand de diagnose kreeg: multiple sclerose, ofwel MS. En wel de progressieve vorm, de vorm waarbij de symptomen in de toekomst alleen nog maar meer worden. En nog belangrijker: de vorm waarvoor minder medicijnen beschikbaar zijn. Gelukkig staat de wetenschap niet stil. In laboratoria zoeken wetenschappers hard naar nieuwe manieren om de progressieve vorm van MS om te keren.

Het afweersysteem als bouwbedrijf

Mijn collega-onderzoekers en ik van onderzoeksgroep MIND van Universiteit Hasselt bestuderen onder andere hoe afweercellen aan hun energie komen. Dit noemen we ook wel het metabolisme. Het metabolisme van afweercellen is niet alleen belangrijk bij auto-immuunziekten zoals MS, maar bij alle ziektes waarbij het immuunsysteem een rol speelt. Niet enkel gaat het hier om de verbranding van het eten wat de patiënt eet, maar ook wat de afweercellen zelf eten.

Een type van deze afweercellen zijn de macrofagen. Deze cellen kun je vergelijken met werklui op de bouwplaats. Als eerste zijn ze er als de opruimdienst. Daarnaast voeren ze ook reparaties uit én zijn ze de aannemers die andere cellen motiveren om mee te werken aan de herstellingswerken. Een voorbeeld waarbij ze aan de slag gaan is wanneer jij een schaafwondje hebt. Ze helpen de wond herstellen en roepen de hulp in van andere immuun- en herstelcellen. Intussen verdedigen ze de opening tegen ongewenste indringers zoals bacteriën.

Van de werklui op de bouwplaats zal niet iedereen even veel boterhammetjes in zijn lunch box hebben, en bepaalt de hoeveelheid lichamelijke activiteit wat iemand aan voedsel nodig heeft. Net zoals bij werklui, bepaalt het werk dat macrofagen doen ook welke voeding zij nodig hebben om hun functie uit te voeren.

Bij een bacteriële infectie moet de macrofaag-afvaldienst bijvoorbeeld snel tot actie komen. Hiervoor hebben ze snel energie nodig. Die energie halen ze gemakkelijk uit suikers uit de voorraden in het lichaam: glucose. Reparatie-macrofagen die later komen om de schade te herstellen zullen wat langer bezig zijn. Zij hebben dus een duurzamere methode nodig om genoeg energie te houden. Deze macrofagen schakelen over op complexere manieren van het metabolisme. Daarbij gebruiken ze niet alleen glucose, maar ook hun mitochondriën, de energiefabriekjes van een cel.

Energiehuishouding in auto-immuunziekten

In het lichaam van iemand met een auto-immuunziekte zoals MS beperken macrofagen hun dieet soms tot het dieet van de afvaldienst. Dat terwijl ze eigenlijk meer kwaliteitsvolle voeding nodig hebben om goed te kunnen repareren. Waarom ze daarin blijven hangen is vaak nog onbekend. Een belangrijke reden is de aanhoudende schade die ze moeten opruimen en aanhoudende signalen van ‘gevaar’. Als we nou deze cellen zo kunnen sturen dat ze de juiste voeding tot zich nemen, kunnen we ze misschien ook sturen om de ziekte te vertragen of om herstel te bevorderen. Voor diverse ziekten voeren onderzoekers al studies uit op patiënten met medicijnen die aangrijpen op deze processen, maar nog niet bij MS.

De uitdagingen bij MS

Bij MS en andere ziekten in het brein, komt er nog een extra uitdaging: het brein bestaat namelijk voor 60% uit vet. Dit vet stuurt het metabolisme van de macrofagen. Tijdens de ziekte wordt de vetachtige isolatielaag rond de zenuwen afgebroken. Hierdoor kunnen signalen minder goed worden doorgegeven van de hersenen naar de rest van het lichaam. Dit resulteert in bijvoorbeeld de tintelingen, vermoeidheid en slechter zicht, zoals bij Jurgen. In sommige gevallen herstelt het lichaam dit weer, maar bij de progressieve vorm van MS is dit niet meer het geval.

In een ideale situatie sturen macrofagen cellen aan die die de schade in het brein komen herstellen. Ze ruimen eerst alles netjes op, en bezorgen de reparatiecellen alvast een schone werkvloer. Die herstellen op hun beurt de kapotte isolatielaag van de zenuwen.

Tijdens het opruimen van de schade in het brein, slaan de macrofagen deze vetten op in de cel om ze dan verder te af te breken. Dat opruimen is nodig om een goede omgeving voor de cellen te voorzien die de zenuwisolatie herstellen. Toch kan die vetopstapeling er ook zorgen dat de taken van de macrofagen minder goed worden uitgevoerd en ze de verkeerde cellen aantrekken. Dit kan ertoe leiden dat de schade blijft voortgaan en er geen herstel plaatsvindt.

De uitdaging aangaan

Met behulp van nieuwe technieken waarmee we alle verschillende typen vet en processen in kaart kunnen brengen, focust ons huidig onderzoek zich nu op het verbeteren van de vethuishouding in de macrofagen. Wanneer we deze mechanismen beter begrijpen, kunnen we ook beter de macrofagen aansturen om de vetten te verbranden. Zo voorkomen we vetopstapeling in de macrofaag en werken ze weer mee aan verbetering van het herstel.

Met nieuwe medicijnen en de juiste voedingsrichtlijnen kunnen we hopelijk in de toekomst de juiste boterhammen bezorgen aan de macrofaag. Hiermee zorgen we ervoor dat de afvaldienst, de reparateurs en de aannemers weer zo efficiënt mogelijk kunnen samenwerken. Zo hopen we Jurgen betere uitzichten voor de toekomst te kunnen geven.