Activering van immuun T-cellen leidt tot
gedragsveranderingen
Wetenschappers en medewerkers van het RIKEN Center
for Integrative Medical Sciences in Japan hebben ontdekt
dat T-cellen - immuuncellen die het lichaam helpen
beschermen tegen infecties en kanker - het metabolisme
van het lichaam veranderen als zij geactiveerd worden,
en dat deze activering uiteindelijk tot
gedragsveranderingen leidt.
Onlangs werd bekend dat individuele T-cellen hun
metabolisme veranderen om tegemoet te komen aan hun
energiebehoefte nadat ze geactiveerd zijn, maar het
systemische metabolische effect van onafgebroken
activering van het immunsysteem is nog nooit onderzocht.
Om de systemische effecten te kunnen begrijpen, keek de
studiegroep naar activering van T-cellen bij muizen,
zodanig gemanipuleerd dat zij de oppervlaktereceptor
genaamd PD-1 misten, die nodig is om de activiteit van
T-cellen te remmen. T-cellen blijven actief in muizen
zonder de receptor, vergelijkbaar met die in het
immuunsysteem van mensen met bepaalde autoimmuunziektes.
Bij deze muizen ontdekten ze dat aminozuren - moleculen
die nodig zijn om proteďnen op te bouwen - verminderd
waren in de T-cellen zelf, de verandering in de T-cellen
hiermee aangevend.
Het team spoorde aminozuren in vele organen op en
bracht deze in beeld, en ontdekte dat de vermindering
van aminozuren in het bloed plaatsvond door de stapeling
van aminozuren in geactiveerde T-cellen in de
lymfeknopen, aantonend dat sterke of langdurige
immuunresponses metabolische veranderingen elders in het
lichaam kunnen veroorzaken.
De resterende vraag was of deze achteruitgang in
aminozuren daadwerkelijk een systemisch effect had. Door
de biochemie van het brein te analyseren ontdekten zij
dat de systemische vermindering van de aminozuren
tryptofaan en tyrosine in het bloed leidde tot een
vermindering van beschikbare hoeveelheden in het brein,
met als gevolg een vermindering in de neurotransmitters
serotonine en dopamine. Deze neurotransmitters
beinvloeden onze emoties, motivatie en angst -
serotonine bijvoorbeeld is vaak het doel van medicijnen
tegen depressie. De onderzoekers zagen dat hun afname
bij muizen zonder PD-1 resulteerde in
gedagsveranderingen, in het bijzonder onrust en
verhoogde angstreacties, wat verholpen kon worden door
voeding rijk aan een essentieel aminozuur.
Dit onderzoek, gepubliceerd in Nature Immunology,
vereiste teamwerk en samenwerking om diverse biologische
vakgebieden te koppelen: immunologie, neurowetenschappen
en gedragswetenschappen, gebruik makend van hypermoderne
metabolische meet- en beeldmethodes. “Alles bij elkaar
impliceren deze gegevens dat excessieve activering van
T-cellen een systemische metabolische verschuiving
veroorzaakt met consequenties die veel verder reiken dan
het immuunsysteem,” zeft Michio Miyajima, een van de
vier leidende co-auteurs van deze studie.
Didonia Fagarasan, hoofd van de groep: “Het was
fascinerend om te zien dat dit gebeurt, omdat het de
kracht laat zien van het immuunsysteem dat zo veel
aspecten van de fysiologie van het lichaam beinvloedt,
naast infecties en immuniteit. Het zal interessant zijn
om in de toekomst te onderzoeken of de trigger van angst
en onrust door activering van de T-cel slechts een
neveneffect is van het proces, of dat er een
evolutionair voordeel is door deze adaptatie. We zouden
ook graag deze veranderingen verder willen onderzoek,
omdat de blokkade van PD-1 wordt onderzocht als
anti-kankertherapie, en het is belangrijk om te weten of
dit tot gedragsveranderingen kan leiden zoals verhoogde
onrustgevoelens.”
Vertaling: Ellen Lam
