Als je gestrest bent, merk je dat in je lijf. Allerlei systemen, waaronder het immuunsysteem, worden beïnvloed. Biologen Marcel Schaaf en Erin Faught van de Radboud Universiteit onderzoeken hoe dat werkt. Uit hun onderzoeken blijkt hoe stress het gedrag verandert door gebruik te maken van verschillende receptoren.
Voor de twee onderzoeken die ze uitvoerden, keken ze naar de effecten van stress op zebravissen. “De hormonale systemen van zebravissen en mensen lijken heel erg op elkaar”, vertelt Schaaf, “als ze onder stress staan, maken ze hetzelfde hormoon aan (cortisol) en ze hebben dezelfde receptoren die de effecten van dat hormoon veroorzaken.”
Bij hun eerste onderzoek werden zebravissen in een soort buis geleid waar het water flink wild was, waardoor hun evenwichtsorgaan werd verstoord. Geen zorgen, het deed geen pijn, vertelt Faught. “Maar ze raakten er wel gestrest door. Vervolgens hebben we de effecten van stress op hun immuunsysteem bekeken.”
Wat zagen ze in de vissen?
Omdat zebravissen doorzichtig zijn, konden ze letterlijk zien wat er met immuuncellen in de vissen gebeurde. “We zagen dat sommige immuuncellen na de stressprikkel naar buiten toe bewogen, richting de huid, alsof ze zich klaarmaakten om de vis te beschermen”, vertelt Faught. “Daarnaast namen de cellen ook monsters van het omringende water, alsof ze aan het monitoren waren wat er in de omgeving aan de hand was.”
“Dat betekent dat kortdurende stress het immuunsysteem activeert, terwijl we weten dat langdurige stress juist slecht is voor het immuunsysteem”, vult Schaaf aan. “We zagen ook een omslagpunt: als de stressperiode langer dan twee uur duurde, had de stress geen stimulerend effect op het immuunsysteem meer, maar zagen we juist een onderdrukkend effect.”
Het tweede onderzoek
Uit het tweede onderzoek, gepubliceerd in Molecular Psychiatry, blijkt dat het gedrag van zebravissen onder stress afhankelijk is van twee verschillende receptoren die intensief met elkaar moeten samenwerken. “We wisten al dat twee receptoren zich aan elkaar moeten binden om actief te zijn, maar we gingen er altijd vanuit dat twee identieke receptoren moesten samenwerken”, zegt Schaaf. “Wat we nu hebben aangetoond, is dat twee verschillende receptoren zich moeten verbinden en samenwerken om cortisol bepaalde gedragingen te laten beïnvloeden.”
Om dat te testen werden de vissen blootgesteld aan afwisselende periodes van vijf minuten donker en vijf minuten licht. “Normaal gesproken, zonder stress, zijn zebravissen inactief in het licht en in het donker gaan ze flink bewegen”, aldus Faught. “Maar met een stressprikkel werden ze ook erg actief in het licht.” Door de receptoren selectief paren van identieke of verschillende receptoren te laten vormen, zagen ze dat de vissen alleen gestrest verdrag vertonen wanneer de twee verschillende receptoren konden samenwerken.
Deze receptoren zijn de glucocorticoïd- (GR) en mineralocorticoïdreceptoren (MR). Dit zijn als het ware de “ontvangers” waarmee cellen stresshormonen zoals cortisol vertalen naar een lichamelijke reactie. MR heeft een hoge gevoeligheid en is vaak al actief bij normale cortisolspiegels, hij helpt je lichaam in een soort basis-stand van waakzaamheid te houden en speelt in sommige weefsels ook een rol in de bloeddruk. GR wordt vooral geactiveerd wanneer cortisol stijgt, bijvoorbeeld bij duidelijke of langdurige stress, en stuurt dan een bredere stressrespons aan, energie vrijmaken, maar ook het immuunsysteem afremmen. Dat is precies waarom prednison (dat cortisol nabootst) ontstekingen kan onderdrukken, maar ook bijwerkingen kan geven. In de hersenen en bij gedrag kunnen MR en GR samenwerken: pas als beide signalen op de juiste manier “samen vallen”, kan cortisol bepaalde stress-gedragingen versterken of veranderen.
Bijwerkingen bij medicijnen
Schaaf ziet mooie toepassingen voor de toekomst. “Dit kan veel effect hebben op bijvoorbeeld een medicijn als Prednison, dat cortisol nabootst. Dat geneesmiddel onderdrukt ontstekingsreacties en wordt daarom met succes gebruikt voor de behandeling van ziekten zoals astma en reumatoïde artritis, maar het veroorzaakt ook bijwerkingen zoals slaapstoornissen en gedragsveranderingen”, vertelt hij. “Nu we begrijpen hoe deze receptoren de effecten van cortisol beïnvloeden, is het misschien mogelijk om een geneesmiddel te ontwikkelen dat deze bijwerkingen voorkomt.”
