Tientallen jaren oude astmatheorie ter discussie gesteld: oorzaak ontsteking mogelijk anders dan gedacht

Decennialang dachten wetenschappers dat ze wisten hoe een biochemische reactie in het lichaam astma veroorzaakt: het zou gaan om een ontsteking in de longen die de luchtwegen vernauwt en het ademen bemoeilijkt. Alleen blijkt dit anders in elkaar te zitten.

Onderzoekers van de Case Western Reserve University zeggen dat de ontdekking van de nieuwe ontstekingsmoleculen de behandeling van astma radicaal kan veranderen.

Leukocyten

Witte bloedcellen zijn belangrijk voor het immuunsysteem. Ze helpen ons immuunsysteem en verdedigen ons lichaam tegen virussen, bacteriën, schimmels en parasieten. Uit deze witte bloedcellen komen bij ontstekingen leukotriënen vrij, een specifiek soort moleculen. Jarenlang werd gedacht dat deze moleculen de boosdoener zijn bij astma. Er zijn zelfs medicijnen ontwikkeld die de werking van deze bloedcellen blokkeren. Maar wetenschappers denken nu dat deze moleculen niet de belangrijkste boosdoeners zijn.

Andere route

“We hebben moleculen gevonden die qua structuur vergelijkbaar zijn, maar via een compleet andere route in het lichaam worden aangemaakt”, aldus onderzoeker Robert Salomon, hoogleraar chemie. We denken dat de moleculen die we pseudo-leukotriënen noemen, de dominante veroorzakers zijn van de ontstekingsreactie die tot de ziekte leidt.”

Het zijn dus een soort na-aapmoleculen. Deze waarschijnlijke probleemveroorzakers worden gevormd bij het omzetten van vetmoleculen. De na-aapmoleculen die Salomon en zijn team ontdekten komen echter op een andere manier tot stand. Ze worden gevormd door zuurstof en een vetachtige stof. Dit gebeurt onder druk van ‘vrije radicalen’.

Brand

“Het proces van vrije radicalen is te vergelijken met een explosie of brand”, aldus Salomon, die ook hoogleraar oogheelkunde is aan dezelfde universiteit. “Het lijkt op het toevoegen van zuurstof aan een vuur: de omvang van het vuur neemt toe door de zuurstof. En het vuur loopt sneller uit de hand.” Mensen met astma hebben mogelijk een tekort aan de enzymen en antioxidanten die zorgen voor het evenwicht tussen die vrije radicalen en antioxidanten. Dit kan een astma-aanval verergeren en medicatie minder effectief maken.

Zowel de leukotriënen als de pseudo-leukotriënen beginnen ontstekingen door zich aan een receptor te hechten. Je kunt het vergelijken met het steken van een sleutel in een slot. Daardoor ontstaat een storm van moleculen die de luchtwegen van astmapatiënten vernauwen. Astmamedicijnen zoals montelukast blokkeren dat contact helemaal, waardoor de sleutel er niet in past.

“Het belang van deze ontdekking is de mogelijkheid om niet het contactslot te hoeven blokkeren, maar het proces van de vrije radicalen te verminderen of zelfs helemaal te stoppen”, aldus Salomon. Dat is van belang omdat niet alle ontstekingen schadelijk zijn. Als je ten val komt of een auto-ongeluk krijgt, heeft het lichaam ook ontstekingen nodig om witte bloedcellen naar een wond te kunnen vervoeren voor genezing. Bovendien spelen ze een rol bij geheugen en ontwikkeling.

Andere ziektes

Ondertussen worden astmamedicijnen voorgeschreven voor off-label gebruik bij de behandeling van neurologische aandoeningen zoals Alzheimer en Parkinson, terwijl deze medicijnen dus ook de gunstige effecten van leukotriënen blokkeren. “Als de moleculen die het probleem veroorzaken niet de leukotriënen zijn, maar deze pseudovariant, zou het dus beter zijn om de vorming van deze andere moleculen te stoppen, in plaats van alleen de ontsteking te blokkeren”, zegt Salomon.

Makkelijker diagnosticeren

Salomon en zijn collega’s gebruikten hun decennialange ervaring met het bestuderen van de verandering van lipiden om achter het bestaan van deze pseudomoleculen te komen. In het lab produceerden ze vervolgens dezelfde moleculen om opsporingsmethodes te ontwikkelen voor deze na-apers. Ze namen ook urinemonsters af van patiënten met milde of ernstige astma en vergeleken die met urine van niet-astmapatiënten.

Niet alleen werd deze pseudovariant aangetroffen in de urine van de patiënten, maar de hoeveelheden kwamen ook direct overeen met de ernst van de astma. Patiënten met milde tot ernstige astma hadden vier tot vijf keer meer van deze moleculen dan de controlegroep van patiënten zonder astma. De onderzoekers denken dat ze hiermee een mogelijke astmadiagnose kunnen bevestigen of uitsluiten. Via deze weg kan dan getest worden op de ernst van de ziekte en de effectiviteit van therapieën gemeten kunnen worden.

De onderzoekers willen in de toekomst nog uitzoeken of deze pseudo-moleculen ook betrokken zijn bij andere luchtwegaandoeningen zoals een infectie met het RS-virus, de luchtweginfectie bronchiolitis bij baby’s en COPD.