Hoe neuro-inflammatie onze hersenen ziek maakt

In onderzoek naar hersenaandoeningen wordt neuro-inflammatie steeds vaker als oorzaak aangewezen. Alzheimer, depressie, parkinson, MS en OCD: de gevoelige PET-scanner van vandaag legt de hersenontstekingen genadeloos bloot. Maar wat is de oorzaak van de oorzaak?

Neem alzheimer. In het verleden werd dit neurodegeneratieve ziektebeeld beschreven als ophoping van neurofibrillaire tangles en bèta-amyloïde plaques. Uit recent onderzoek blijkt dat de oorzaak daarvan ligt in een chronische neuro-inflammatie van de hersenen [1]. De opeenstapeling van plaques en tangles volgt pas daarna, zoals we verderop laten zien. Maar daar houdt de invloed van neuro-inflammatie niet op. 

Neuro-inflammatie speelt ook een rol bij depressie, parkinson en multiple sclerose [2,3]. Nieuw onderzoek met hersenscans gepubliceerd in JAMA Psychology voegt daar obsessief-compulsieve stoornis (OCD) aan toe [4]. Bij deze laatste aandoening wordt cognitieve gedragstherapie – al dan niet in combinatie met medicijnen – met redelijk succes gebruikt [5].

Maar moeten we sowieso niet eerst uitzoeken waar die neuro-inflammatie vandaan komt? En vervolgens een therapie kiezen die direct op de oorzaak aangrijpt en waarbij zo min mogelijk medicijnen worden gebruikt?   

Waar neuro-inflammatie begint

Een fascinerend voorbeeld hoe het proces van neuro-inflammatie in zijn werk gaat, wordt gegeven door Braak’s hypothese van parkinsonprogressie. Dit is de beste hypothese op dit gebied, zoals ook het aan Nature gerelateerde Parkinson’s Disease dit jaar in een review onderschrijft [3]. Maar liefst 53-82 procent van alle gevallen van parkinson blijkt volgens de onderzoekers via de vier stadia van Braak te verlopen. En wat vertelt Braak ons over de oorzaak van de oorzaak?

Darmproblematiek. In stadium één ontstaat een ontsteking in de darm, bijvoorbeeld als reactie op een microbiologische prikkel. Door deze ontsteking verandert het eiwit alfa-synucleïne van vorm. Zolang de gunstige en ongunstige flora in balans zijn, kan dit eiwit niet uit het darmmilieu ontsnappen. Is er echter sprake van een dysbiose, kan dit tot leaky gut leiden en kan alfa-synucleïne door het centraal zenuwstelsel gaan migreren. Het lichaam herkent het afwijkende eiwit niet, dus er volgt een ontstekingsreactie. Het eiwit vervolgt zijn weg naar de hersenen en de ontsteking breidt zich steeds verder uit.

In stadium twee raakt de hersenstam ontstoken en ontstaan vroege parkinsonsymptomen zoals slaapstoornissen en depressie. In stadium drie raken de dopamineproducerende cellen ontstoken, wat de kenmerkende motoriek van parkinson verklaart. In stadium vier raken ook de executieve hersengebieden aangedaan waardoor cognitieve problemen zoals ongeremdheid kunnen gaan optreden.

Hersenscans laten duidelijk zien dat de ontsteking ook werkelijk vóór de parkinsonsymptomen uitgaat [2]. Gaat dit proces net zo in zijn werk bij MS en OCD?    

Onderliggende proces is hetzelfde

Hoewel de precieze details per aandoening verschillen, hebben ze één ding gemeenschappelijk: ze beginnen allemaal met een ontsteking in een ongunstig darmmilieu van gevoelige individuen. Van daaruit ontstaat neuro-inflammatie en vervolgens raakt de totale darm-microbioom-hersen-as (DMH-as) gedereguleerd.

Chronische laaggradige ontstekingen in de darm zorgen allereerst voor afbraak van darmwand en andere weefsels. De bloed-hersenbarrière – de poortwachter die het brein tegen toxinen beschermt – raakt gecompromitteerd door een influx van cytokinen. Eiwitten en/of andere stoffen migreren vervolgens moeiteloos langs bijvoorbeeld de zenuwen naar de hersenen, alwaar ze een spoor van ontstekingen achterlaten.

Vervolgens worden immuuncellen in de hersenen zoals microglia geactiveerd en gaan reactieve zuurstofdeeltjes (ROS) produceren. Deze brengen schade toe aan de hersengebieden. Cytokinen, zoals interleukine-6 (IL-6), interleukine-1 bèta (IL-1β ) en tumornecrosefactor alfa (TNF-α) bevorderen vervolgens de ontsteking en deze breidt zich nog verder uit.

Wat blijkt? Microglia kunnen in aanwezigheid van deze cytokinen niet goed meer fagocyteren. Zo ruimen ze bijvoorbeeld geen amyloïde meer op [6]. De plaque blijft zich ophopen zolang de laaggradige ontsteking actief blijft. En wanneer dit niet bij de basis in de darm wordt geremd of verholpen, blijft het ziektebeeld zich verder ontwikkelen.

Neurodegeneratie scherp in beeld

Bovenstaande geldt ook voor andere neurodegeneratieve aandoeningen. Het belangrijkste onderscheid is namelijk niet het onderliggende proces, dat vrijwel altijd een vorm van neuro-inflammatie is. Ook ligt het onderscheid niet in hoe migratie langs de zenuwen mogelijk is, namelijk dysbiose en leaky gut. Het verschil tussen de aandoeningen zit hem vooral in de aard van de indringer(s) en de (combinaties van) hersengebieden die uiteindelijk ontstoken raken. Maar waarom is dat niet eerder ‘ontdekt’?

Hersenontstekingen en hun gevolgen zijn veel beter te meten met de huidige generatie gevoelige PET-scanners. Vandaar dat steeds meer onderzoek op deze ontstekingscomponent stuit. Bij OCD zijn bijvoorbeeld de basale ganglia aangedaan, wellicht zelfs het gehele cortico-striato-thalamo-corticale circuit, blijkt uit zeer recent onderzoek met PET-scans [5]. Maar ook hier begint het allemaal in de darm.

Cocktail van risicofactoren

Het is bekend: in onze huidige westerse samenleving heeft de darm te maken met een cocktail van risicofactoren. Deregulatie van de DMH-as kan ontstaan als gevolg van veroudering, hersentrauma of auto-immuniteit. Maar vooral de interactie tussen externe factoren en het interne lichaamsmilieu in de darmen speelt een rol: toxinen en ongunstige microben, virussen en bacteriën in de voeding, verkeerde voeding, bewegingsarmoede, luchtvervuiling en bijvoorbeeld passief meeroken. Ze benadelen stuk voor stuk de gezonde flora bij je cliënt en ondermijnen zo zijn of haar gezondheid.

Ook speelt een bepaalde genetische gevoeligheid een rol, maar altijd in combinatie met de kwaliteit van het epigenetisch milieu. En dat staat weer onder invloed van voeding, beweging, stress, sociale contacten, goede emotieverwerking en een hele reeks andere, medicijnloos te beïnvloeden parameters.

Een goede behandeling (en preventie) begint dus altijd bij het immuunsysteem in de darm. Zelfs bij (vroege stadia van) traditioneel moeilijk te behandelen neurodegeneratieve aandoeningen zoals parkinson, alzheimer en multiple sclerose.

Bronnen

[1] Meraz-Rios, Marco (August 2013). "Inflammatory process in Alzheimer\'s Disease". Frontiers in Integrative Neuroscience. 7.

[2] Tansey, Malu (May 2012). "Neuroinflammation and Non-motor Symptoms: The Dark Passenger of Parkinson\'s Disease?". Curr Neurol Neurosci Rep. 12: 350–358

[3] Madelyn C. Houser & Malú G. Tansey, The gut-brain axis: is intestinal inflammation a silent driver of Parkinson’s disease pathogenesis? Nature PJ Parkinson\'s Disease 3, Article number: 3 (2017)

[4] Sophia Attwells, HBSc; Elaine Setiawan, PhD; Alan A. Wilson, PhD; et al., Inflammation in the Neurocircuitry of Obsessive-Compulsive Disorder, JAMA Psychiatry. 2017;74(8):833-840.

[5] McKay D, Sookman D, Neziroglu F, Wilhelm S, Stein DJ, Kyrios M, Matthews K, Veale D, Efficacy of cognitive-behavioral therapy for obsessive-compulsive disorder, Psychiatry Res. 2015 Feb 28;225(3):236-46.

[6] Tansey, Malu; Tamy C Frank-Cannon (November 2009). "Does neuroinflammation fan the flame in neurodegenerative diseases?". Molecular Neurodegeneration. 4: 47.