De lichaamsklok beïnvloedt hoe goed het immuunsysteem werkt
Nieuw onderzoek bij muizen heeft uitgewezen dat het immuunsysteem op verschillende tijdstippen van de dag niet even goed reageert. Dit suggereert dat de lichaamsklok mechanismen kan beïnvloeden die verband houden met immuniteit.
Circadiane ritmes, die mensen gewoonlijk 'lichaamsklokken' noemen, zijn de automatische middelen van het lichaam om biologische mechanismen, zoals honger en slaapbehoefte, aan te passen aan natuurlijke ritmes, zoals de dag-nachtcyclus.
Lichaamsklokken regelen ook andere "zelfaandrijving" -mechanismen, waaronder ademhaling, hartslag en lichaamstemperatuur.
Onderzoekers weten al dat circadiane ritmes veel verschillende aspecten van onze interne mechanismen beïnvloeden. Ze weten echter nog niet in welke mate deze "klokken" ons welzijn bepalen.
Circadiane ritmes komen voor bij alle zoogdieren. Daarom heeft een team van onderzoekers van het Douglas Mental Health University Institute en de Université de Montréal in Canada muizen bestudeerd om erachter te komen of lichaamsklokken invloed kunnen hebben op hoe goed de immuunrespons werkt.
Door hun studie ontdekten de wetenschappers dat de CD8 T-immuuncellen die het lichaam gebruikt om infecties en kankertumoren te bestrijden, op verschillende tijdstippen van de dag efficiënt werken. Het onderzoeksteam rapporteert deze bevindingen in PNAS.
Het tijdstip van de dag beïnvloedt de reactie van de T-cel
De onderzoekers werkten met twee groepen muizen. Ze hebben de eerste groep genetisch gemanipuleerd door specifieke genen uit te schakelen die circadiane ritmes reguleren en lieten de genen van nature actief in de tweede groep.
Het team diende een vaccin toe aan knaagdieren uit beide groepen om een immuunrespons op te wekken.
"Met behulp van een muisvaccin-model hebben we vastgesteld dat na vaccinatie de sterkte van de CD8 T-celrespons varieerde naargelang het tijdstip van de dag", zegt een van de auteurs van het onderzoek, prof. Nicolas Cermakian.
"Omgekeerd, bij muizen waarvan de CD8 T-cellen deficiënt waren voor het klokgen, werd dit circadiane ritme afgeschaft en was de respons op het vaccin overdag verminderd", vervolgt prof. Cermakian.
Eerdere studies lieten al doorschemeren dat het tijdstip van de dag de proliferatie van immuuncellen, waaronder T-cellen, zou kunnen beïnvloeden.Het was echter onduidelijk gebleven of dit het gevolg was van circadiane ritme-interferentie of niet.
Door te werken met zowel genetisch gemanipuleerde muizen als gewone muizen, konden de onderzoekers vaststellen dat lichaamsklokken een rol spelen bij het moduleren van de effectiviteit van immuunresponsen. Het pad waardoor dit gebeurt, blijft echter een mysterie.
“Onze studie toont aan dat T-cellen meer geneigd zijn om op bepaalde momenten van de dag geactiveerd te worden. Door de mechanismen te identificeren waarmee de biologische klok de T-celrespons moduleert, kunnen we de processen die optimale T-celresponsen reguleren beter begrijpen. "
Co-auteur prof. Nathalie Labrecque
"Deze kennis zal bijdragen aan het verbeteren van vaccinatiestrategieën en immuuntherapieën tegen kanker", merkt prof. Labrecque op.
Deze studie en zijn opvolgers, zo schrijven de onderzoekers in hun paper, zouden wetenschappers in staat kunnen stellen een vaccinatiebenadering te ontwikkelen die rekening houdt met het tijdstip van de dag om de potentie van het vaccin te maximaliseren.
