Boerderijstof beschermt tegen astma

Het aantal astmapatiënten is sinds de jaren vijftig sterk gestegen. Dat sindsdien ook veel mensen van het platteland naar de stad zijn verhuisd, is wellicht geen toeval. Uit recent epidemiologisch onderzoek blijkt dat mensen die op een boerderij wonen veel minder last hebben van allergieën dan stadsbewoners.

Een van de onderzoekers die probeert te achterhalen waarom steeds meer mensen allergisch worden, is Martijn Schuijs, doctoraatsstudent aan het VIB/UGent. ‘Tijdens mijn studies immunologie kreeg ik interesse in allergieën en astma’, vertelt hij. ‘Wereldwijd hebben 700 miljoen mensen er last van; een op de vier kinderen heeft een allergie. In elke klas heeft twintig tot dertig procent een astmapuffer. Mijn eigen vader, broer en zus hebben astma.’

De huidige geneesmiddelen zijn vooral gericht op de symptomen, maar er is weinig bekend over het onderliggende mechanisme. ‘Het kan zijn dat we te proper zijn gaan leven, dat mensen in de stad meer worden blootgesteld aan vervuilende stoffen of dat de sleutel voor gezonde longen op de boerderij te vinden is’, vertelt hij. ‘Ik onderzoek vooral die laatste piste.’

Om na te gaan of het een rol speelt dat mensen in de stad minder worden blootgesteld aan ziekteverwekkende organismen, gebruikte Schuijs LPS, een suikergroep uit de buitenste laag van bacteriën. Hij diende dit toe aan muizen, stelde hen vervolgens bloot aan huisstofmijten – een beruchte trigger voor astma – en zag dat ze beschermd waren tegen de aandoening.

Hogere drempel
Omdat bacteriën ook in de huiskamer zitten en ze daar geen beschermend effect lijken te bieden, onderzocht Schuijs of er nog meer mechanismen spelen. Duitse collega’s uit München hingen elektrostatische lapjes stof – een soort Swifferdoekjes – op in koeienstallen. Ze vingen er het ronddwarrelende stof op, isoleerden de stofpartikels en lieten proefmuizen het stof inhaleren. ‘Het stof bleek hen nog beter te beschermen tegen astma dan LPS alleen, wat betekent dat boerderijstof meer bescherming biedt tegen astma dan enkel de onderzochte bacteriën.’

Om na te gaan wat er precies gebeurt in de luchtwegen van muizen wanneer ze stof inademen, bestudeerden Schuijs en zijn collega’s de epitheelcellen. Deze cellen zitten aan de binnenkant van de luchtwegen en vormen de eerste lijn van afweer. Na blootstelling aan stalstof begonnen ze grote hoeveelheden A20 te produceren. ‘Dit eiwit voorkwam dat de epitheelcellen het immuunsysteem activeerden.’

De onderzoekers verwijderden vervolgens het A20-molecule uit de epitheelcellen door het gen dat voor dit eiwit codeert uit te schakelen. Wanneer de muizen werden blootgesteld aan huisstofmijten, reageerden ze heftiger dan voorheen, zelfs als ze eerst waren blootgesteld aan stof. ‘A20 legt de activatiedrempel van het afweersysteem hoger, waardoor enkel de hoge signalen van bijvoorbeeld een virale infectie er overheen komen, niet die van onschadelijke stoffen.’

Preventieve medicijnen
Voorkomen dat muizen astma krijgen is één ding. Maar hoe zit het bij de mens? ‘We vergeleken biopten van astmatische en niet-astmatische patiënten en stelden ook bij hen vast dat alleen de eerste groep een tekort had aan A20. Daarna onderzochten we 1.800 kinderen die op een boerderij in Oostenrijk en Duitsland leefden. Uit genetische analyses bleek dat kinderen die toch astma kregen een mutatie hadden in het A20 gen, waardoor ze minder A20 produceerden.’

Omdat het immuunsysteem zich ontwikkelt in de eerste 1.000 dagen van het leven, is Schuijs ervan overtuigd dat ook de drempel van A20 op dat moment wordt ingesteld. ‘Wellicht kunnen we kinderen dan al blootstellen aan een middel op basis van boerderijstof om hen te wapenen tegen allergieën, zodat ze levenslang beschermd zijn. Ik hoop dat ons dat over 5 à 10 jaar lukt.’

Martijn werd genomineerd voor de Eos Pipet 2016, onze bekroning voor de meest beloftevolle jonge wetenschapper. De laureaten voor 2020 vind je hier: https://www.eoswetenschap.eu/eospipet2020