Les 3 Gezondheid immuunsysteem

Het immuunsysteem en slaap
Slaap en immuniteit zijn in twee richtingen met elkaar verbonden. Activering van het immuunsysteem verandert de slaap, en de slaap beïnvloedt op zijn beurt de aangeboren en adaptieve tak van het afweersysteem van ons lichaam.

Microbiële uitdagingen stimuleren het immuunsysteem en veroorzaken een ontstekingsreactie die, afhankelijk van de omvang en de duur ervan, de slaapduur en -intensiteit kan verlengen of de slaap helemaal kan verstoren.

Uit onderzoek blijkt dat beter slapen tijdens een infectie het immuunsysteem kan helpen de infectie te bestrijden. Slaap beïnvloedt namelijk verschillende aspecten van de immuniteit en voldoende rust kan het risico om besmet te raken verminderen of de reactie op vaccinatie verbeteren.

Met hoge waarschijnlijkheid is het mechanisme waardoor slaap de immuun functie ondersteunt, de inductie van een hormonale constellatie.

Bevindingen suggereren dat slaap een rol speelt bij het handhaven van de ontstekingshomeostase door het beheer van verschillende ontstekingsmediatoren, waaronder cytokinen.
Dit wordt heel duidelijk bij langdurig slaaptekort (bijv. korte slaapduur, slaapstoornissen) dat kan leiden tot chronische ontsteking en zodoende in verband wordt gebracht met ziekten als diabetes, atherosclerose en neurodegeneratie. [Besedovsky L. 2019]

Corona virus
We leven in het post Corona tijdperk. Naast alle virussen die we al hadden zullen we ook moeten leren leven met dit virus. De angst voor de ziekte die COVID-19 veroorzaakt is groot. Ziek worden en je ziek voelen als gevolg van een virus of bacterie is een samenspel van de indringende ziekteverwekker en het persoonlijke immuunsysteem. Van de meeste virussen wordt een mens helemaal niet ziek. Het lichaam bestaat slechts voor 43% uit menselijk materiaal. De rest zijn microscopische kolonisten. Dit omvat bacteriën, virussen, schimmels en archaea (organismen die oorspronkelijk verkeerd werden geclassificeerd als bacteriën). De grootste concentratie van dit microscopisch leven bevindt zich in de donkere, duistere diepten van onze zuurstofarme darmen. Deze niet-menselijke organisme zijn geen bedreiging maar juist essentieel voor onze gezondheid [BBC 2018].

Van Corona kunnen we helaas nu geen positieve dingen zeggen. Hoe ziek je wordt van het Coronavirus of welk virus dan ook, wordt bepaald door het type virus, de hoeveelheid die je ervan binnen krijgt én hoe adequaat jouw immuunsysteem reageert. Je kunt ziek worden omdat je immuunsysteem te zwak of juist te heftig reageert. Om te snappen hoe dit werkt, verdient het om dieper in te duiken op de werking van ons immuunsysteem en de rol die slaap hierin speelt.

Het immuunsysteem is zeer complex en wetenschappers leren er nog dagelijks veel over. Wat we weten is dat slaap een extreem belangrijke rol speelt bij het goed functioneren van het immuunsysteem. Als je niet genoeg slaapt ontstaat er een disbalans en werkt je immuunsysteem minder goed. Je bent dan minder goed in staat om infecties te bestrijden en de kans is groter dat je ziek(er) wordt.

Immuunsysteem
Het immuunsysteem beschermt het lichaam tegen mogelijk schadelijke stoffen door antigenen te herkennen en er op te reageren. Antigenen zijn stoffen (meestal eiwitten) op het oppervlak van cellen, virussen, schimmels of bacteriën. Niet-levende stoffen zoals toxines, chemicaliën, geneesmiddelen en vreemde deeltjes (zoals een splinter) kunnen ook antigenen zijn. Het immuunsysteem herkent en vernietigt, of probeert te vernietigen, stoffen die antigenen bevatten.

Lichaamseigen cellen hebben eiwitten die antigenen zijn. Het immuunsysteem leert deze antigenen als normaal te zien en reageert er meestal niet tegen.

Immuniteit
Er zijn twee soorten immuniteit: aangeboren en verworven immuniteit. Aangeboren immuniteit vormt de genetische basis. Het aangeboren immuunsysteem noemen we ook wel het adaptieve immuunsysteem en dit leert tijdens het leven van alle prikkels die het lichaam ervaart.

Virussen en andere ziekteveroorzakers worden onschadelijk gemaakt door regulatie van immuunsysteemstoffen, onder andere afkomstig uit het brein.

Leukocyten voor een positieve reactie
Met name witte bloedcellen, ook wel leukocyten genoemd, zijn de cellen van het immuunsysteem die betrokken zijn bij de bescherming van het lichaam tegen zowel infectieziekten als vreemde indringers. Eén van de witte bloedcellen, fagocyten genaamd, gebruiken een reeks sensoren om een ziekteverwekker te herkennen.

Met hun sensoren detecteren ze chemicaliën van de ziektekiemen. Wanneer de fagocyten en hun familieleden de macrofagen, de ziektekiemen benaderen, omgeven zij deze met hun celmembraan waardoor ze als totaal pakket kunnen worden herkend en afgevoerd. Zo ‘eten’ ze als het ware ziektekiemen en beschadigde cellen en worden ze samen afgevoerd. Een macrofaag is een ‘grote eter’ en kan tot 100 bacteriën per dag eten. Dit proces heet fagocytose. Fagocyten sterven uiteindelijk. Pus wat gevormd wordt op en vanuit een wond bijvoorbeeld, wordt gevormd door een verzameling van dood weefsel, dode bacteriën en levende en dode fagocyten.

Cytokinen
Marcrofagen produceren ook eiwitten, cytokinen genaamd. Cytokinen kunnen een ontsteking op gang brengen en ze functioneren hierin als mediators. Cytokines dienen als chemische boodschapper binnen het immuunsysteem. Ze spelen ook een significante rol in hypersensitiviteit, bij ontstekingsreacties en in sommige gevallen kunnen ze acute of chronische pijn in weefsels- en orgaansystemen bevorderen. Er zijn ontstekingsbevorderlijke en -remmende cytokinen. Het evenwicht tussen deze twee groepen cytokinen is belangrijk voor het handhaven van de homeostase in het lichaam.

De ontstekingsreactie (inflammatie) treedt op wanneer weefsels gewond raken door bacteriën, trauma, gifstoffen, hitte of een andere oorzaak. De beschadigde cellen maken chemische stoffen vrij, zoals histamine, bradykinine en prostaglandines. Deze chemicaliën zorgen ervoor dat bloedvaten vloeistof in de weefsels lekken, waardoor zwelling ontstaat. Dit helpt de vreemde stof te isoleren van verder contact met het lichaamsweefsel. Denk ook aan een korst dat zich vormt op een wondje waarmee de huid gesloten wordt en genezing kan plaatsvinden. Cytokinen spelen zodoende een zeer belangrijke rol bij de bestrijding van infecties en ontstekingen.
Bovendien instrueren macrofagen het adaptieve (aangeleerde) immuunsysteem om de ziekteverwekker te leren kennen en uiteindelijk antilichamen te produceren. Je maakt dus daadwerkelijk geheugen aan voor ziekteverwekkers!

In strijd hiertegen, en om uiteindelijk in de gastheer te kunnen overleven, leggen succesvolle ziekteverwekkers de ontstekingsreactie het zwijgen op. Door het vermogen weg te nemen van macrofagen om cytokinen uit te zenden, kunnen deze cellen het immuunsysteem niet waarschuwen. Om het virus toch het zwijgen op te leggen kunnen geïnfecteerde cellen ook zelfmoord plegen, oftewel ‘apoptose’ of ‘celdood’. Hoewel schadelijk op cellulair niveau, is celdood dus gunstig op het niveau van het organisme omdat het de proliferatie van de ziekteverwekker stopt.

Cytokines worden in belangrijke mate gereguleerd tijdens de diepe fase van de slaap. Slaaptekort vermindert het aantal macrofagen en het vermindert zodoende ook de productie van cytokinen. Hierdoor krijgen ziektekiemen meer kans om een infecties succesvol te maken. Maar slaaptekort lijkt ook vooral voor een disbalans te zorgen in de ontstekingsbevorderlijke en -remmende cytokines.

Van het eiwit ACE2 is aangetoond dat het de receptor is voor SARS-CoV-2 en een recent onderzoek suggereert dat dit indirecte effecten zou kunnen hebben op het circadiaanse ritme. Dit mogelijke verband tussen het circadiaanse ritme en de gevoeligheid voor COVID-19 moet verder worden bestudeerd, maar het is mogelijk dat verstoringen van de natuurlijke slaapcyclus van het lichaam ertoe kunnen leiden dat bepaalde cytokinen, met name pro-inflammatoire, hun piek kunnen bereiken tijdens de daglichturen.

Zo activeert infectie met COVID-19 een reeks pro-inflammatoire cytokinen die het individu vatbaar maakt voor het ontwikkelen van een cytokinestorm. Als in een soort paniekreactie ontstaat er dan een storm van cytokines die de persoon in kwestie extreem ziek maakt. Het is waargenomen bij sommige COVID-19 patiënten die aan een cytokine storm zijn overleden. Een cytokinestorm wordt gekenmerkt door hoge koorts, borst- en ademhalingsproblemen en extreme vermoeidheid of moeheid. [Yiting Chen 2020] [[Theprint.in 2020][newscientist.com]. Het is echter wel een extreme uiting en onderzoek laat zien dat een cytokinestorm in de regel niet kenmerkend is voor COVID-19. [Radboud UMC 2020].

Houd er rekening mee dat een verstoord circadiaans ritme, en daarmee een verstoord slaap- en waakritme, ertoe kan leiden dat bepaalde pieken in de niveaus van ontstekingscytokinen van de nacht naar de dag verschuiven. Waarmee de persoon in kwestie vatbaarder kan zijn voor infecties en tegelijkertijd door disbalans in het immuunsysteem, veel zieker kan worden.

Reactie op virussen
Wat is dan het effect van slaap op de weerbaarheid van mensen tegen virussen? Interessant onderzoek is gedaan door Aric Prather onder gezonde volwassenen van ca. 30 jaar oud. Hij heeft gekeken hoe veel voorkomende virussen, zoals het verkoudheidsvirus, effect hadden op mensen die meer en minder sliepen. Hij onderzocht verschillende groepen. Zo sliep een groep minder dan 5 uur, en andere 6, 7 of 8 uur. Wat bleek? Een uur extra slapen blijkt een enorm groot verschil te maken. 1 uur extra slapen maakt dat een mens wel 3 tot 4x beter beschermd is tegen het verkoudheidsvirus. Dus in de winter een uur eerder opstaan om naar je werk te gaan of om te gaan sporten is een veel groter risico voor de gezondheid dan mogelijk gedacht wordt. [Aric Prather 2015][Besedovsky 2015]

De zoektocht naar het beste Corona vaccin is hevig geweest. De hele wereld was op zoek, of zeg maar gerust op jacht, naar het beste vaccin voor het Corona virus. Hoe goed een vaccin werkt wordt in belangrijke mate bepaald door ons eigen immuunsysteem. Het is de taak van ons immuunsysteem om virussen te herkennen en er antilichamen tegen te maken. Een vaccin is ontworpen om het immuunsysteem te helpen zijn werk beter te doen en te ondersteunen in de aanmaak van antilichamen. Hoe beter ons immuunsysteem werkt, hoe beter het vaccin zal werken.

Ons immuunsysteem is een bijzonder vernuftig en complex systeem. Het heeft verschillende onderdelen die allemaal moeten samenwerken. Om een goed antilichaam te maken, heb je bijvoorbeeld speciale cellen nodig die ‘B-cellen’ heten. Deze B-cellen moeten het virus kunnen herkennen. Om dat te kunnen doen, hebben ze hulp nodig van andere cellen in het immuunsysteem. Deze hulpcellen heten ‘T-cellen’. En als we slecht slapen gaat dit uit balans en is de werking van T-cellen minder.

Er zijn twee soorten T-cellen: killer T-cellen en regulerende T-cellen. De regulerende T-cellen houden de immuunrespons in toom zodat deze niet te sterk en te heftig wordt. Ze voorkomen de ontwikkeling van een overdreven reactie van cytokine dat in het ergste geval een cytokinestorm is. Killer T-cellen vallen direct ziekteverwekkers aan. Killer T-cellen zijn ook van belang om cellen waar de deling verkeerd gaat en die in tumor of kankercellen kunnen ontaarden, te verwijderen. Je hebt dus zowel regulerende als killer T-cellen nodig voor een goede immuunrespons.

Als je slaaptekort hebt, heb je minder regulerende T-cellen omdat deze cellen in belangrijke mate aangemaakt worden en gereguleerd worden in de (diepe) slaap.

Slapen en optimale werking vaccin
Vaccins helpen het immuunsysteem zich virussen en bacteriën te herinneren. Wanneer het zich deze ziekteverwekkers herinnert, kan het zich er in de toekomst tegen beschermen en ziekte voorkomen.
De belangrijkste en klassiekere vaccins bevatten een verzwakte of niet-levende vorm van een virus of bacterie, die zelf geen ziekte kan veroorzaken. Dit bestanddeel wordt een antigeen genoemd. Wanneer iemand wordt ingeënt, is zijn immuunsysteem in staat de ziekteverwekker als vreemd te herkennen. Hierdoor produceert het lichaam antilichamen die helpen de ziekte te elimineren. Bovendien activeert het de immuun cellen waaronder T-cellen en B-cellen.

Dit proces van ‘herinneringen aanmaken’ en zo het immuunsysteem voorbereiden, gebeurt vooral tijdens de slaap. Uit een studie blijkt dat een extra uur slaap een vaccin tot 11,5 x effectiever kan maken. Het aantal T-cellen in de gevaccineerde groep nam ook sneller toe, wat betekent dat zij de infectie beter en sneller konden bestrijden. [Aric Prather 2012].