Specifieke voeding biedt enorme medische kansen

Supermarktschappen staan vol met producten die beweren het immuunsysteem te versterken en dat maakt het lastig om feiten van marketing te onderscheiden. Veel van deze claims zijn gebaseerd op geen of beperkt bewijs, maar wetenschappers zijn nu bezig met baanbrekende onderzoeken die diepgaand inzicht bieden in hoe specifieke voedingsstoffen ons immuunsysteem beïnvloeden.

De traditionele aanpak in de voedingswetenschap richtte zich vaak op de langetermijneffecten van brede dieetpatronen, zoals het mediterrane of westerse dieet. Met de opkomst van geavanceerde technologieën kunnen onderzoekers nu echter inzoomen op de kortetermijneffecten van specifieke voedingsmiddelen en hun componenten op moleculair niveau.

Deze vooruitgang heeft geleid tot een groeiende interesse en financiering in het veld. Zo lanceerde het prestigieuze New England Journal of Medicine in april een reeks artikelen over voeding, immuniteit en ziekte. In januari organiseerde het Amerikaanse ministerie van Volksgezondheid zelfs zijn eerste Food is Medicine-top, gericht op de verbanden tussen voedselonzekerheid, dieet en chronische ziekten.

Insecten tegen obesitas
Een van de meest intrigerende ontdekkingen in die hoek komt uit het onderzoek naar chitine, een type voedingsvezel dat overvloedig voorkomt in paddenstoelen, schaaldieren en eetbare insecten. Immunoloog Steven Van Dyken van de Washington University School of Medicine onderzocht hoe chitine het type 2-immuunsysteem activeert, een respons die meestal wordt geactiveerd door allergenen en parasieten.

Zijn team voerde muizen een dieet rijk aan chitine en ontdekte dat hun magen aanzienlijk meer uitzetten dan die van muizen op een normaal dieet. Deze uitzetting activeerde niet alleen het type 2-immuunsysteem, maar stimuleerde ook de productie van een chitine-afbrekend enzym. Interessant genoeg hadden muizen die genetisch gemodificeerd waren om dit enzym niet te produceren, minder gewichtstoename, minder lichaamsvet en een betere insulinegevoeligheid.

Deze bevindingen suggereren dat het manipuleren van de interactie tussen chitine en het immuunsysteem kan leiden tot nieuwe therapieën voor metabole ziekten zoals obesitas. "Eerdere onderzoeken tonen aan dat chitine vergelijkbare immuunresponsen bij mensen kan activeren," zegt Van Dyken. "Het aanpassen van deze responsen kan een therapeutisch doelwit vormen."

Obesitas is niet alleen een kwestie van gewicht; het heeft diepgaande implicaties voor het immuunsysteem. Psoriasis, een auto-immuunziekte die leidt tot schilferige huidlaesies, komt twee tot drie keer vaker voor bij mensen met obesitas. Immunoloog Chaoran Li van de Emory University School of Medicine ontdekte dat een vetrijke voeding de immuuncellen in de huid verstoort, waardoor de inflammatoire symptomen van psoriasis verergeren.

Door gebruik te maken van RNA-sequencing, identificeerde Li een specifieke populatie T-cellen in de huid van magere muizen die normaal gesproken ontstekingen onder controle houden. Bij obese muizen op een vetrijk dieet waren deze cellen echter aanzienlijk verminderd, wat leidde tot verhoogde ontsteking. Deze bevindingen werden ook bevestigd in menselijke cellen van psoriasis-patiënten. Hoewel Li's onderzoek zich richt op fundamentele mechanismen, hoopt hij dat het zal bijdragen aan betere behandelingen voor psoriasis en mogelijk andere auto-immuunziekten.

Gematigd vasten biedt voordelen
Het idee dat vasten gezondheidsvoordelen biedt, is niet nieuw. Studies hebben aangetoond dat vasten het risico op aandoeningen zoals hypertensie, atherosclerose, diabetes en astma kan verminderen, deels door invloed op het immuunsysteem. Vasten vermindert bijvoorbeeld het aantal circulerende monocyten, een type immuuncel dat betrokken is bij verschillende auto-immuunziekten.

Neurobioloog Cheng Zhan van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China onderzocht hoe specifieke neuronen in de hersenstam, die worden geactiveerd tijdens vasten, het immuunsysteem beïnvloeden. Zijn team ontdekte dat het activeren van deze neuronen bij muizen leidde tot een herverdeling van T-cellen naar het beenmerg, wat resulteerde in een vermindering van auto-immuunreacties. In een muismodel van multiple sclerose verminderde deze aanpak verlammingsverschijnselen en verhoogde het de overlevingskansen.

Deze bevindingen openen de deur naar het benutten van de voordelen van vasten zonder daadwerkelijk te hoeven vasten. "Deze neuronen kunnen worden geactiveerd door elektrische stimulatie of kleine moleculen," legt Zhan uit. Dit zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor auto-immuunziekten.

Vasten is echter niet zonder risico's. Immunoloog Filip Swirski van de Icahn School of Medicine ontdekte dat langdurig vasten kan leiden tot een overmatige terugkeer van monocyten in de bloedbaan, wat kan resulteren in een verhoogde ontstekingsreactie. Muizen die na 24 uur vasten werden gevoed, vertoonden een verzwakt immuunsysteem en hadden een hogere sterfte na infectie met de bacterie Pseudomonas aeruginosa.

"Het lichaam bewaart monocyten als een beschermingsmechanisme tijdens periodes van energiegebrek," zegt Swirski. "Maar bij langdurig vasten kunnen de kosten hoger zijn dan de baten." Deze bevindingen benadrukken het belang van matiging en wijzen op potentiële gevaren van extreem vasten.

Ook eventjes flink vreten is een slecht plan
Interessant is dat zelfs kortdurende dieetveranderingen aanzienlijke effecten kunnen hebben op het immuunsysteem. Immunoloog Francesco Siracusa van het Universitair Medisch Centrum Hamburg-Eppendorf onderzocht het effect van zogenaamde 'feestdiëten': korte periodes van overmatig eten van calorierijk, vezelarm voedsel.

Muizen die gedurende drie dagen een vet- en vezelarm dieet kregen, gevolgd door drie dagen normaal voedsel, vertoonden een onderdrukt immuunsysteem en waren gevoeliger voor bacteriële infecties. Er was een afname van bepaalde T-cellen die essentieel zijn voor het herkennen en onthouden van pathogenen. Deze effecten werden toegeschreven aan een verstoorde darmmicrobiota door het gebrek aan vezels.

In een kleine proef met zes menselijke vrijwilligers die overschakelden van een vezelrijk naar een vezelarm dieet, werden vergelijkbare effecten op T-cellen waargenomen. Hoewel deze effecten tijdelijk waren, suggereert het onderzoek dat zelfs kortetermijn dieetschommelingen het immuunsysteem kunnen beïnvloeden.

Siracusa benadrukt echter dat deze bevindingen voorlopig zijn en niet direct vertaald moeten worden naar dieetadvies. "Werk bij muizen kan alleen maar aanwijzingen geven over wat er bij mensen gebeurt," zegt hij.

Specifieke diëten voor specifieke doelen
Het vertalen van deze bevindingen naar menselijke toepassingen is complex en het nauwkeurig controleren van het dieet van proefpersonen over langere periodes is logistiek uitdagend. Integratieve fysioloog Kevin Hall van het Amerikaanse Nationaal Instituut voor Diabetes en Spijsverterings- en Nieraandoeningen heeft dit obstakel aangepakt door vrijwilligers gedurende vier weken in een onderzoeksziekenhuis te huisvesten, waardoor hun dieet strikt kon worden gecontroleerd.

In samenwerking met immunoloog Yasmine Belkaid onderzochten ze de immuunresponsen van 20 volwassenen die afwisselend een ketogeen dieet (laag in koolhydraten, hoog in vet) en een veganistisch, vetarm dieet volgden. Binnen twee weken werden significante veranderingen in zowel het aantal immuuncellen als hun genexpressie waargenomen.

Bij de volgers van het ketogene dieet zagen onderzoekers een toename in T- en B-cellen, die deel uitmaken van het adaptieve immuunsysteem. Het veganistische dieet leidde juist tot een versterking van aangeboren immuunrespons. "Het was verrassend om zulke consistente immuunresponsen te zien, ondanks verschillen in leeftijd, genetica en lichaamsgewicht," zegt Belkaid.

De hoop is dat deze en andere inzichten zullen leiden tot gepersonaliseerde voedingsplannen die kunnen dienen als aanvullende of zelfs primaire therapieën voor verschillende medische aandoeningen. Er is al groeiende interesse in het gebruik van dieet en voeding om de effectiviteit van immunotherapieën tegen kanker te vergroten.

Hoewel er nog veel onderzoek nodig is om de complexe interacties tussen voeding en immuniteit volledig te begrijpen, zijn experts optimistisch. "Ik kan me een wereld voorstellen waarin we over tien jaar toegang hebben tot rigoureus dieetadvies dat in verschillende klinische settings kan worden toegepast," zegt Belkaid. "Ik denk dat specifiek vastgestelde voeding een enorm klinisch potentieel heeft."