Wetenschappers van het Weizmann Institute of Science in Haifa zeggen dat ze hebben ontdekt dat auto-immuunziekten, zoals diabetes of schildklierstoornissen, worden gegenereerd door immuuncellen die overijverig worden in hun beschermende missie en uiteindelijk schade veroorzaken. Ze hebben een wiskundig model ontwikkeld dat dit aantoont.
In een op de website Immunity gepubliceerde studie zeggen de wetenschappers dat ze besloten om uit te zoeken waarom sommige organen gevoelig zijn voor auto-immuunziekten, terwijl andere dat niet zijn.
Zo wordt de schildklier bijvoorbeeld vaak aangevallen door de auto-immuunziekte thyroiditis – een ontsteking van de schildklier die vermoeidheid, gewichtstoename, verwarring en depressie kan veroorzaken – terwijl andere organen, zoals de bijschildklier, die verantwoordelijk zijn voor het reguleren van de hoeveelheid calcium in het bloed en botten, bijna nooit worden getroffen door auto-immuunziekten.
Yael Korem Kohanim, een onderzoekstudent die de studie leidde en werkt in het laboratorium van Prof. Uri Alon op de afdeling Moleculaire Celbiologie van het Instituut, zegt “ons model suggereert dat immuuncellen een belangrijke rol spelen bij gezonde mensen, omdat ze mutante cellen opruimen die te veel hormonen afscheiden”. “Het is wanneer dit proces fout gaat dat mensen een auto-immuunziekte ontwikkelen.”
Auto-immuunziekten kunnen in twee soorten worden onderverdeeld: systemische ziekten zoals lupus die veel organen in het lichaam aanvallen, en ziekten zoals diabetes type 1 die slechts één orgaan aantasten. Een van de grootste vragen over dit tweede, orgaanspecifieke type auto-immuunziekte is waarom sommige organen de ziekten krijgen en andere niet.
Deze orgaanspecifieke auto-immuunziekten hebben de neiging een soortgelijk patroon te volgen: ze worden aangetroffen bij kinderen of jonge volwassenen en ze gaan gepaard met de vernietiging van cellen die hormonen afscheiden die essentieel zijn voor een goede gezondheid. Bij mensen met een auto-immuunziekte identificeren immuuncellen, T-cellen genoemd, deze essentiële hormooncellen op de een of andere manier als gevaarlijk en vernietigen ze bij contact.
Korem Kohanim en de andere onderzoekers besloten in hun studie uit te zoeken waarom dit zo is en of T-cellen, die ons beschermen tegen ziekten door onze immuunrespons te reguleren, de natuurlijke taak hebben om deze cellen te doden.
Ze veronderstelden dat T-cellen kunnen dienen als een extra beschermingslaag om ervoor te zorgen dat de hoeveelheden essentiële hormonen die door de cellen worden uitgescheiden, binnen nauwe grenzen blijven: zowel te weinig als te veel van deze hormonen, zoals insuline, schildklierhormonen en cortisol , kan schadelijk zijn.
Wanneer de vraag naar het hormoon stijgt – bijvoorbeeld een vraag naar insuline wanneer glucose in het bloed wordt waargenomen – verhogen de cellen niet alleen de productie van het hormoon, ze verhogen ook de celdeling om aan die vraag te voldoen.
Maar celdeling brengt risico’s met zich mee, aangezien een bepaald percentage van de nieuwe cellen waarschijnlijk mutaties met zich meedraagt. De meeste van dergelijke mutaties zijn onschadelijk, maar als een cel op de een of andere manier de vraag naar insuline zo hoog in plaats van laag interpreteert, kan het resultaat dodelijk zijn: de cel blijft niet alleen extra hormonen uitpompen, maar zal zich keer op keer delen om nieuwe cellen te produceren met dezelfde mutatie, die zich dan weer zal delen en nog meer van het hormoon zal produceren.
De rol van T-cellen zou dus ook kunnen zijn om de over-uitscheidende cellen in gezonde organen te beteugelen, door cellen te verwijderen die dreigen te veel hormonen af te scheiden. De wetenschappers veronderstelden dus dat in het geval van auto-immuunziekten, de T-cellen kunnen worden geprimed om de taak te vervullen om de hormonen te beteugelen, maar dat ze ‘overijverig’ worden en ook niet-mutante cellen doden.
Om te bepalen of hun hypothese redelijk was, creëerden de onderzoekers een wiskundig model voor het functioneren van gezonde organen waarin T-cellen helpen de hormoonspiegels op peil te houden.
Het model ondersteunt de hypothese en laat zien dat de organen fit en productief blijven zolang de T-cellen zeer selectief blijven en de meeste van hun doelwitten gemuteerde cellen zijn. Als ze te actief zijn, worden de organen getroffen door een auto-immuunziekte, laat het model zien.
Zo zeggen de onderzoekers dat auto-immuunziekten het gevolg kunnen zijn van een wisselwerking: enerzijds zijn T-cellen bedoeld om de overproductie van hormonen te voorkomen, maar anderzijds kunnen ze bij sommige mensen een verminderde productie veroorzaken als ze te actief.
“We denken dat auto-immuunziekten niet uit het niets komen”, zegt Korem Kohanim. “Ze zijn een storing, maar een van een fysiologisch systeem dat al aanwezig is.”
Sommige mensen zijn vatbaarder voor deze overactiviteit van T-cellen, zei ze, vanwege een verscheidenheid aan risicofactoren zoals virale ontstekingen of genetica.
De wetenschappers keken ook of organen die geen auto-immuunziekten ontwikkelen geen T-celbescherming hebben. En dat doen ze inderdaad niet. Daarom krijgen deze organen geen auto-immuunziekten, maar lijden ze wel aan ziekten door de hyperafscheiding van hormonen.
De bijschildklier bijvoorbeeld, legde Korem Kohanim uit, krijgt geen auto-immuunziekten, maar krijgt wel een ziekte die primaire hyperparathyreoïdie wordt genoemd, waarbij een goedaardige tumor van bijschildkliercellen te veel van het hyperparathyroïd hormoon afscheidt.
