Neuro-endocrinologische regulatie van infectieziekten

Psychologische stress is een intrinsiek onderdeel van het leven dat alle organen van het lichaam beïnvloedt door middel van activatie van het zenuwstelsel en de afgifte van neuro-endocriene hormonen. De fysiologische reactie op psychologische stressoren kan een dramatische invloed hebben op het functioneren van het immuunsysteem, waardoor de gevoeligheid voor of de ernst van ziekten tijdens stressvolle perioden wordt verergerd.

Blootstelling aan psychologische stressfactoren roept de zogenaamde vecht- of vluchtrespons op. Deze stressreactie omvat de snelle activering van meerdere neuro-endocriene pathways, inclusief de HPA-as en het sympathisch zenuwstelsel, met als gevolg de vrijmaking van respectievelijk glucocorticoïden (zoals cortisol) en catecholaminen (zoals noradrenaline en adrenaline). Psychologische stress maakt kwetsbaar voor infectieziekten door verandering van de immuunrespons. Ook kunnen pathogene organismen zoals bacteriën profiteren van de aanwezigheid van neuro-endocriene hormonen.

De invloed van stress op de immuunfunctie
De afgifte van glucocorticoïden uit de bijnieren is het eindresultaat van activatie van de HPA-as. Na hun vrijlating uit de bijnierschors komen glucocorticoïden in de bloedsomloop en dienen als negatief feedback signaal voor de hypothalamus om de stressreactie te beëindigen. Daarnaast hebben glucocorticoïden immunologische functies in het lichaam. Zo spelen ze een rol bij immuunsuppressie en bij het remmen van ontstekingsreacties. 

Immuunsuppressie
Glucocorticoïden zijn voor hun werking afhankelijk van interactie met glucocorticoïdreceptoren, die overal in het lichaam aanwezig zijn. De cellen met de grootste aantallen glucocorticoïdreceptoren zijn onrijpe thymocyten en naïeve immuuncellen. Deze zijn het meest vatbaar voor glucocorticoïden: de interactie tussen glucocorticoïden en hun receptoren heeft apoptose van deze cellen tot gevolg, waardoor ze niet gerekruteerd kunnen worden in de immuunreactie. Dit leidt tot immuunsuppressie.

Ontstekingsremming
Het ontstekingsremmende effect van glucocorticoïden ligt in hun vermogen om immunologische genexpressie te moduleren. Er zijn talloze mechanismen waarmee glucocorticoïden de transcriptie van genen die betrokken zijn bij de ontstekingsreactie kunnen onderdrukken. De meeste grijpen in op de activering van de pro-inflammatoire transcriptiefactor NF?ß. Directe transrepressie treedt op wanneer een glucocorticoïd-receptorcomplex direct bindt aan een transcriptiefactor, zoals NF?ß, en daarmee voorkomt dat de transcriptie van pro-inflammatoire genen zoals TNF-a, IL-1ß en IL-6 plaatsvindt. Indirecte transrepressie vindt plaats wanneer het glucocorticoïd-receptorcomplex bindt aan een gedeelte van het DNA, een cortisol-response-element, en daarmee de binding van NF?ß aan dat DNA en gentranscriptie voorkomt. Daarnaast kan het glucocorticoïd-receptorcomplex ontstekingsremmende genen zoals IL-10 of I?ß, die de werking van NF?ß inhiberen, activeren middels transactivatie.

Chronische stress
Chronische stress gaat hand in hand met een toename van systemische glucocorticoïden. Daardoor neemt het risico op ontstekingen, paradoxaal aan bovenstaande, toe. Stress zorgt voor een hoger niveau van circulerende pro-inflammatoire cytokinen, zoals TNF-a, IL-1ß en IL-6, terwijl tegelijkertijd de cortisolspiegel verhoogd is. Constante blootstelling aan circulerende glucocorticoïden heeft tot gevolg dat de glucocorticoïdreceptoren ongevoelig worden voor glucocorticoïden zoals cortisol (cortisolresistentie), waardoor de glucocorticoïdreceptoren niet meer reageren op glucocorticoïden. Daardoor verliezen glucocorticoïden hun ontstekingsremmende en immunosuppressieve werking. Bovendien blijkt eerdere blootstelling aan glucocorticoïden het inflammasoom gevoeliger te maken voor ontsteking, waardoor de latere ontstekingsreactie nog eens wordt versterkt. 

Activering van het sympathische zenuwstelsel
Activering van het sympathische zenuwstelsel tijdens blootstelling aan stress zorgt voor de snelle afgifte van catecholaminen. Ook deze kunnen de immuunrespons moduleren. Zij doen dat door interactie met adrenerge receptoren die zich bevinden op cellen van het immuunsysteem, waaronder neutrofielen en macrofagen. Zo kan aanhechting van catecholaminen op adrenerge receptoren de pro-inflammatoire uitscheiding van cytokinen door macrofagen, bevorderen of juist remmen, afhankelijk van de receptor waarop de catecholamine aankomt. Ook de werking van Natural Killer Cells en T-cellen kan worden onderdrukt door activering van adrenerge receptoren door catecholaminen. 

Catecholaminen kunnen middels verschillende mechanismen ook microbiële groei en virulentie significant veranderen, wat leidt tot snellere replicatie en verhoogde expressie van virulentiefactoren van bepaalde microben. Daarnaast kunnen catecholaminen het vermogen van microben om ziekte te veroorzaken beïnvloeden door de micro-omgeving te veranderen. In het spijsverteringskanaal bijvoorbeeld kunnen catecholaminen de omgeving zodanig beïnvloeden, dat pathogenen beter kunnen overleven. Dit werkt met name via remming van beschermende mechanismen. Zo wordt de darmmotaliteit vertraagd en neemt de slijmproductie af onder invloed van catecholaminen.

Het effect van stress op infectieziekten
Van psychologische stress is aangetoond dat het middels de hierboven beschreven mechanismen zorgt voor een verhoogde vatbaarheid voor virusinfecties en dat in een periode van stress de ernst van een opgelopen virusinfectie groter is. Ook is de respons op beschermende vaccins lager bij gestreste mensen. Dierstudies tonen aan dat de duur, de ernst en de persoonlijke perceptie van de stressfactor mede bepalend zijn voor de mate van invloed van stress op de manier waarop het lichaam reageert op infecties. Over het algemeen is men het erover eens dat langdurige afzondering meer immunosuppressief is, terwijl sociale verstoring het immuunsysteem kan versterken en stimuleren.

Kortom, blootstelling aan stress resulteert in neuro-endocrinologische reacties die zowel de binnendringende pathogenen als het reagerende immuunsysteem beïnvloeden. Uw cliënt die onder flinke werkdruk staat, of uw cliënt die mantelzorger is voor zijn zieke moeder, maar ook uw cliënt die eenzaam is, lopen een verhoogd risico op aanhoudende verkoudheden, griep of een opleving van een latent aanwezig herpesvirus. De ultieme oplossing is het wegenemen van de stressor. Dat lukt natuurlijk niet altijd. Nu u het mechanisme achter de verhoogde gevoeligheid voor infectieziekten tijdens stressvolle periodes kent, kunt u er in ieder geval voor zorgen dat uw cliënt beter opgewassen is tegen infecties. Begint u eens met het voorschrijven van helende voeding, bijvoorbeeld het gerecht waarvan u het recept verderop in deze nieuwsbrief vindt. Dat is niet alleen op fysiek niveau goed voor uw gestreste cliënt; genieten van een lekkere maaltijd is toch pure ontspanning…? 

Bronnen

Mackos A.R., Bailey M.T., Neuroendocrine regulation of infectious disease, Primer of PsychoNeuroImmunology Research 2016, p. 153 – 140

Bailey, M.T., Psychological Stress, Immunity, and the Effects on Indigenous Microflora, Adv Exp Med Biol. 2016; 874:225-46

Lafuse et al, Exposure to a social stressor induces translocation of commensal lactobacilli to the spleen and priming of the innate immune system, J Immunol. 2017 Mar 15; 198(6): 2383–2393

Mackos, A.R., Maltz, R., Bailey, M.T., The role of the commensal microbiota in adaptive and maladaptive stressor-induced immunomodulation, Horm Behav. 2017 Feb; 88: 70–78