Stress en het immuunsysteem

Effecten van stress op het immuunsysteem
Onderzoeker Dhabhar schrijft dat stress de immuunfunctie onderdrukt en leidt tot een verhoogde gevoeligheid voor infecties en kanker. Tegenstrijdig hiermee is dat stress leidt tot verergering van de klachten van astma en allergie, auto-immuunziekten en infectieziekten omdat de klachten van deze ziekten zouden moeten afnemen bij een immunosuppressie (hier komen we nog op terug).

Het effect van de stress hangt uiteindelijk af hangt af van het type reactie van het immuunsysteem.

Deze kan zijn:
-immunoprotectief/beschermend
  Responsen die leiden tot efficiente wondgenezing, eliminatie van virusinfecties en kanker
  en mediatie 
van vaccinatie uitgelokt immunologisch geheugen
-immunoregulerend/inhiberend (remmend)
 
Hierbij is het concept van suppressor Tcel inmiddels achterhaald. Recente studies laten
  zien dat een 
deel van het immuunsysteem de functie heeft de immuun respons te
  inhiberen. 
Het gaat om regulatie CD4 +CD25+FoxP3+Tcellen, Il-10 en TGF-β. De
  proinflammentoire , allergische en
autoimmuunresponsen worden door hen onder
  controle gehouden. Dit kan ook leiden tot een 
negatieve prognose voor kanker door
  onderdrukken van antikanker immuniteit.
-immunopathologisch
 
Reacties tegen eigen weefsels zoals bij multiple sclerosis, athritis, lupus of onschuldige
 
antigenen zoals bij astma, allergie of responsen zoals bij chronische ontstekingen.
  Immunopathologie lijkt ook bij te 
dragen aan cardiovasculaire ziekte, obesitas en
  depressie. 

Verder spelen de volgende factoren een rol  in de relatie tussen stress en de reactie van het immuunsysteem:
1. duur van de stress (acuut of chronisch)
2. effect van stress op distributie van immuuncellen (witte bloedlichaampjes/leucocyten)
3. verschil van endogene hormonen (glucocorticoiden)  in fysiologische of farmacologische
     concentraties
     * endogene hormonen in fysiologische concentraties kunnen immunoverhogende
        effecten hebben
     * endogene hormonen in farmacologische concentraties en synthetische hormonen
        werken immunosuppressief
4. tijdstip van stressor of stresshormoon blootstelling ten opzichte van de tijd van activatie
    en het 
tijdverloop van de immuunrespons. Hierbij wordt immunoverhoging gezien bij
    acute stress in de vroege fase van de immuunactivatie en immunosupressie in de latere
    fase van de immuunrespons.
Factoren zoals geslacht, genetica, leeftijd, de route van toediening en de aard van het antigen, de tijd van de dag zijn verder allen van invloed op de relatie tussen stress en het immuunsysteem.

Kortdurende  (acute) stress
De belangrijkste kenmerken van stress zijn de duur en de intensiteit. Acute (kortdurende) stress wordt gedefinieerd als stressduur van minuten tot uren. Kortdurende stress leidt tot een herverdeling van de immuuncellen in het lichaam en de immuunfunctie is verhoogd in organen zoals de huid waarnaar de leukocyten afreizen bij acute stress.
Er zijn studies bij kortdurende stress mechanismen gevonden waarbij dendritische cellen, neutrofiele granulocyten, macrofagen, en het rondreizen, de maturatie en functie van lymfocyten, zowel het aangeboren als verworven immuunsysteem beter laten functioneren. Dit alles zorgt voor een beter herstel van een wond of van een infectie. Voorbeelden hiervan zien we bij een vaccinatie, een kleine operatie of een ongelukje.

Een voorbeeld van kortdurende (acute) stress
Schedlowski en collega’s onderzochten veranderingen in catecholamines, cortisol, Tcellen en NKcellen bij een sprong van ongetrainde parachutisten uit een vliegtuig. Metingen werden gedaan 2 uur voor de sprong, meteen na de sprong en 1 uur na de sprong. Er was een significante verhoging in Tcellen en NKcellen onmiddellijk na de sprong. Een vroege verhoging van in bloedplasma gemeten catecholamines (in plasma adrenaline 700% verhoging, noradrenaline 100% verhoging) ging vooraf aan de vroege verhoging van de lymfocyten. Daarentegen ging de vertraagde stijging van plasma cortisol vooraf de latere daling van de lymfocyten.

Langdurige (chronische) stress
Chronische stress wordt gedefinieerd als een stressduur van meerdere uren per dag gedurende werken of maanden.
Een ontregeling van het circadiane cortisol ritme is een belangrijke indicator die samenvalt met de schadelijke effecten van chronische stress.
Chronische stress zorgt voor een ontregeling van de immuunrespons doordat de balans van cytokinen wijzigt in een type 1 naar type 2 cytokinenreactie. Het versnelt de veroudering van het immuunsysteem (immunosenescence) en onderdrukt immuniteit door vermindering van aantallen en functie van beschermende immuuncellen terwijl er een toename is van regulatie/supressie Tcellen.
Chronische stress speelt dan wel een belangrijke rol in het ontstaan van vele ziekten, het zorgt ook dat het cardiovasculaire en musculoskeletale systemen de overleving bevorderen.

Enkele voorbeelden van langdurige (chronische) stress
Echtparen met ruzie
Het onderzoeksteam van Janice Kiecolt-Glaser en Ron Glaser deden een opmerkelijk onderzoek onder echtparen die vaak ruzie hadden. In de onderzoeksgroep waren er 90 pasgetrouwde stellen die bereid waren gevonden om over hun conflicten te discussiëren gedurende 30 minuten en hiervan werd een video-opname gemaakt. De stellen die op een meer negatieve of vijandige manier reageerden op elkaar, lieten verhoogde niveau’s zien van adrenaline en adrenocorticothropic hormoon (ACTH). Bij hen waren in de volgende 24 uren duidelijk tekenen zichtbaar van een onderdrukking van de werking van het immuunsysteem.
Mantelzorgers voor alzheimerpatienten
Het onderzoekteam van de Glasers deed ook onderzoek naar familieleden die veel zorg op zich namen voor hun familielid dat getroffen was door de ziekte van alzheimer. Hadden deze familieleden weinig sociale ondersteuning dan was er wederom een onderdrukking zichtbaar van het immuunsysteem in vergelijking met de familieleden die veel sociale ondersteuning tot hun beschikking hadden.
De familieleden met weinig sociale ondersteuning en die het hoogste niveau van stress lieten zien over de ziekte van alzheimer van hun familielid, lieten een verlaagd niveau van cellulaire immuniteit zien en had het meest frequent infecties van de luchtwegen. De familieleden die de grootste hartslagverhoging lieten zien bij een mentale rekentaak lieten ook de hoogste verhoging zien in cortisol en hadden de grootste verandering in het functioneren van NKcellen bij een stresstaak.
Mantelzorgers voor alzheimerpatienten laten ook een langzamere wondgenezing zien bij oppervlakkige wonden die op de huid werden aangebracht. Verder onderzoek bij muizen liet zien dat de reactie van cortisol enerzijds zorgt voor een langzamere wondgenezing en anderzijds zorgt voor een groter risico op infecties in de wond. Als men de stijging van cortisol blokkeerde trad dit niet op.
Verpleegsters in roterende ploegendiensten
Verpleegsters die meer dan 6 jaar van hun werkende leven hebben gewerkt in roterende ploegendiensten hadden een significant verhoogd risico op hartziekte en een hartaanval in vergelijking met verpleegsters die altijd hadden gewerkt op de normale dagtijden.
Alhoewel hartzieken meestal niet in verband worden gebracht met ontregeling van het immuunsysteem, wijzen recente modellen van het atherogene processen op een belangrijke rol van cytokinen productie in de aangedane bloedvaten. Verder wordt gewezen op de macrofagen en andere fagocyten in de rol van alleseters (scavengers) van beschadigde cellen en vetten in de beschadigde plekken in de wand van een bloedvat.
S
oldaten en respons op vaccinatie
Een onderzoek naar de antilichaamresponsen na een vaccinatie bij troepen die op het punt stonden Koeweit binnen te vallen in de Golf oorlog van 1991 liet een duidelijk lager aantal antilichamen zien. De hoge stress vormde hier de meest waarschijnlijke verklaring.
Overtrainde sporters
Bij overtrainde sporters zien we vaak een toename van ontstekingen van de bovenste luchtwegen.
Medische studenten respons op vaccinatie
Studenten met een hogere mate van sociale ondersteuning en minder algemene stress laten op een hepatitis B vaccinatie een hogere antilichaam respons zien.
In een andere studie lieten personen met de hoogste sympatische en cortisol activatie de slechtste antilichaamreactie zien bij een hepatitis B vaccinatie.
Vrijwilligers blootgesteld aan verkoudheidsvirus
Enkele dagen werden vrijwilligers blootgesteld aan het verkoudheidsvirus. Vrijwilligers met de meeste negatieve levensgebeurtenissen, de slechtste copingstijl en negatieve emotionele gemoedstoestanden hadden hogere kans om de infectie op te lopen en uiteindelijk verkouden te worden. Negatieve levensgebeurtenissen waren de belangrijkste voorspeller. In een later onderzoek werd vastgesteld dat degene met de hoogste cortisol reacties op stress in combinatie met de meeste negatieve levensgebeurtenissen de meeste kans had op het oplopen van een infectie van de bovenste luchtwegen in de follow-up periode van 12 weken.

Laten we afsluiten met een verklaring voor de paradox dat hogere stress leidt tot een verergering van ziekten als astma, allergieen, andere auto-immuunziekten en infectieziekten. De verklaring is natuurlijk nogal voor de hand liggend. De receptoren waarop cortisol werkt bij langdurige stress worden ongevoelig en hierdoor kan cortisol het afweersysteem niet meer afremmen. Het gevolg is dat allerlei ontstekingen zich ongeremd kunnen voortzetten. Het is de o.a. de stressonderzoeker Sheldon Cohen die hier onderzoek naar doet.