Neuronen in de keel manen het brein tot rust bij griep

maart 2023 Wetenschap Diede Smeets

Griep gaat vaak gepaard met vermoeidheid, verminderde eetlust en een algemeen lusteloos gevoel. Wetenschappers hebben nu in muizen aangetoond dat neuronen in de keel op het moment van infectie aan het brein kunnen doorseinen dat het lichaam rust nodig heeft. Deze bevindingen werden onlangs gepubliceerd in Nature.

Eerder werd aangenomen dat immuuncellen na het plaatsvinden van een infectie diverse signaleringsmoleculen produceerden die vervolgens via de bloedbaan het brein bereiken, waarna het brein het lichaam in ruststand brengt. Aspirine en ibuprofen beperken het plaatsvinden van ziektesymptomen na een infectie, waarschijnlijk door blokkade van de prostaglandine E2 (PGE2)-synthese. Aangenomen werd dat deze prostaglandinen de bloed-hersenbarrière doorkruisen en vervolgens het brein aanzetten tot het produceren van ziektesymptomen, maar nieuw onderzoek biedt nu een alternatief mechanisme achter het ontstaan van ziektesymptomen na infectie.

Neuronen in de keel

Met behulp van een muismodel werd een kleine populatie neuronen geïdentificeerd die zich bevindt in de keel en via de PGR2-receptor 3 (EP3-receptor) prostaglandinen bindt. Deze neuronen blijken essentieel voor het ontwikkelen van ziektegerelateerd gedrag in muizen na infectie met een griepvirus. Wanneer deze specifieke keelneuronen of de EP3-receptoren niet aanwezig waren in muizen bleek griepinfectie namelijk niet meer te leiden tot ziekteverschijnselen zoals verminderde voedselinname, waterinname en mobiliteit. Hoewel men wellicht zou verwachten dat dit soort ziekteverschijnselen een biologisch doel hebben en daarmee een evolutionair voordeel opleveren, bleken de muizen zonder ziekteverschijnselen bij griepinfectie een betere overleving te vertonen dan reguliere muizen met griep. Een mogelijke verklaring is dat ziekteverschijnselen zoals verminderde mobiliteit de rest van de populatie kunnen beschermen tegen de verspreiding van pathogenen zoals griep.

Preciezere informatie naar het brein

De keel bevat veel immuuncellen die gezamenlijk in respons op pathogenen grote hoeveelheden prostaglandinen produceren. Mechanistisch gezien duiden deze resultaten erop dat wanneer het griepvirus de keel bereikt, de prostaglandineproductie op gang komt, waarna de neuronen in de keel reageren en signalen doorgeven aan het brein. Deze wijze van signaaltransductie zou het brein meer precieze informatie over de locatie van de infectie kunnen opleveren dan via het eerder gehypothetiseerde mechanisme met circulerende signaalmoleculen. Vergelijkbare mechanismen zouden ook op andere locaties en met betrekking tot andere pathogenen kunnen plaatsvinden, bijvoorbeeld bij darminfecties die leiden tot misselijkheid.

Conclusie

Dit specifieke mechanisme is waarschijnlijk alleen van belang bij de eerste fase van de griepinfectie. Zodra het virus dieper in de luchtwegen geraakt zal een ander zenuwtraject de signalering verantwoordelijk voor de ziekteverschijnselen overnemen. Blokkade van de ziekteverschijnselen betrokken bij een meer gevorderde infectie zou klinisch impactvol kunnen zijn, maar aangezien dit onderzoek tot dusver alleen met muizen is uitgevoerd, zal eerst bevestigd moeten worden dat dit mechanisme bij mensen vergelijkbaar is.

Referentie

Bin NR, Prescott SL, Horio N, et al. An airway-to-brain sensory pathway mediates influenza-induced sickness. Nature 2023; online ahead of print.