Onze westerse leefstijl gaat niet goed samen met onze evolutionaire geschiedenis, zegt immunobioloog Ruslan Medzhitov, onderzoeker van voedselallergieën. ‘Waarom zou het lichaam zo agressief reageren op voedsel, de motor waar ons lichaam op draait?’
Stel je voor dat je in een kamer zit, omgeven door duizend knoppen. Je moet een van de knoppen indrukken, anders loopt het slecht met je af. Van die duizend knoppen zijn er slechts vijf die je helpen om te overleven, de overige leiden tot de dood.
Voor onze voorouders was dit een dagelijkse realiteit, zegt Ruslan Medzhitov, professor immunobiologie aan de universiteit Yale, in de Verenigde Staten. Zij moesten uit duizenden planten en dieren kiezen welke ze zouden eten. Een verkeerde keuze, voor een giftige plant of wortel of een niet-eetbaar dier, kon fataal zijn.
“Ze leerden met de jaren welke knoppen ze konden indrukken en welke ze dienden te vermijden”, zegt Medzhitov. “Zo werkt natuurlijke voedselselectie. Gelukkig hebben we in ons lijf verschillende systemen die helpen om zo’n keuze te maken.”
Zoals onze zintuigen. Een verrotte lucht of bittere smaak zorgt ervoor dat we een hapje laten liggen. En ook in de darmen worden signalen opgepikt als voedsel mogelijk schadelijk is. Iedereen heeft weleens meegemaakt dat darmen besluiten voedsel retour afzender te sturen.
Daar houdt het niet op. Volgens Medzhitov heeft ons lichaam een sterk ontwikkeld intern systeem voor de controle van voedselkwaliteit, geregeld door sensoren in onze darmen. In dat nog relatief onbekende voedselcontrolesysteem zoekt hij een verklaring voor het ontstaan van allergieën. In een artikel in het vakblad Cell presenteerde hij onlangs samen met collega’s zijn vernieuwende theorie.
Honderd jaar geleden kwamen allergieën nauwelijks voor
Voedselallergieën zijn om meerdere redenen een mysterieuze aangelegenheid, zegt Medzhitov. “Waarom zou het lichaam zo agressief reageren op voedsel, de motor waar ons lichaam op draait?” De meest voorkomende allergieën zijn reacties op melk, ei, pinda, noten, soja, vis en schaaldieren. In een normale situatie horen die helemaal geen bedreiging te vormen voor het lichaam.
Een ander raadsel is waarom allergieën steeds vaker voorkomen. Iedereen kent wel iemand met een voedselallergie. Dat is in het licht van onze geschiedenis niet normaal, zegt Medzhitov. Veertig jaar geleden waren allergieën nog zeldzaam. Honderd jaar geleden kwamen ze nauwelijks voor. Pas in de laatste dertig jaar steeg het aantal patiënten met voedselallergieën sneller en sneller. En de allergieën worden ook steeds ernstiger.
Omdat de stijging vooral te zien is in de geïndustrialiseerde wereld, is het voor wetenschappers wel duidelijk dat de oorzaak iets met de westerse leefstijl en omgeving te maken heeft. Maar wat? Daar probeert Medzhitov, en veel van zijn collega’s wereldwijd, achter te komen.
De van oorsprong Oezbeekse wetenschapper is zijn hele carrière al gefascineerd door de vraag hoe ziekte ontstaat. Als jonge onderzoeker kwam hij in de jaren negentig in de Verenigde Staten terecht, waar hij samen met een gerenommeerde immunoloog een belangrijke klasse eiwitten ontdekte. Deze zogenoemde tlr-eiwitten maken het onderscheid tussen lichaamseigen en lichaamsvreemde, ziekmakende cellen. Daarmee spelen ze een belangrijke rol in het aangeboren immuunsysteem.
Sinds een jaar of tien bijt Medzhitov zich vast in het ontstaan van allergieën. Zijn onconventionele ideeën leiden wel eens tot onbegrip. Zo was de heersende gedachte lange tijd dat een allergie een foutje is van ons immuunsysteem, een soort vergissing die we moeten opsporen en elimineren.
In 2012 schreef Medzhitov een artikel in weekblad New Scientist onder de kop: Learn to love those allergies, leer houden van die allergieën. In dat artikel vergeleek hij een allergie met pijn. Pijn is vervelend, maar zorgt ervoor dat we vermijden wat ons pijn bezorgt, waardoor de kans groter is dat we overleven. En zo zijn allergische reacties, volgens hem, een signaal dat we iets moeten vermijden. Hij ziet allergieën niet als vergissing, maar als functioneel mechanisme, dat ook in normale lichaamsprocessen een rol speelt.
Parasieten beschermden onze voorouders
Het ingewikkelde is dat Medzhitov niet simpelweg bedoelt dat we de etenswaren die de allergische reactie uitlokken moeten vermijden. Tenzij je er allergisch voor bent natuurlijk, dan kun je niet anders. De wetenschapper zegt dat het lichaam met een allergische reactie ons iets belangrijkers en groters probeert te vertellen. En dat is een verhaal over de omgeving waarin de moderne mens leeft en eet.
Die omgeving is volgens Medzhitov vanwege drie ontwikkelingen anders dan de omgeving van onze voorouders honderd, of zelfs vijftig jaar geleden. Allereerst is de geïndustrialiseerde wereld een nadruk gaan leggen op hygiëne. Daarmee sluit Medzhitov zich aan bij de hygiënehypothese. Deze theorie gaat ervan uit dat we steeds schoner zijn gaan leven, waardoor we nauwelijks nog infecties krijgen. Omdat we minder worden blootgesteld aan bacteriën, schimmels en parasieten, raakt ons afweersysteem in de war. Het ontregelde immuunsysteem leeft zich uit op de verkeerde tegenstanders.
Er is voldoende bewijs om aan te tonen dat kinderen die opgroeien op boerderijen beter beschermd zijn tegen allergieën als astma, dan stadskinderen, zegt Medzhitov. Hoe dat komt, is nog niet helder. “Maar kinderen die opgroeien in heel schone omstandigheden zijn vatbaarder voor allergieën.”
Daarnaast is het bekend dat parasieten onze voorouders lange tijd beschermden tegen allergie. Voordat we toegang hadden tot schoon water waren wormeninfecties heel gewoon, tegenwoordig zijn ze zeldzaam.
Toen wetenschappers in de jaren zestig ontdekten dat worminfecties de productie van immunoglobuline E stimuleerden, trokken ze hun conclusies. Dit is het antilichaam dat een belangrijke rol speelt in een allergische reactie. Het herkent als het ware allergenen, de eiwitten die allergische reacties kunnen opwekken. Het leek veel onderzoekers ineens logisch dat allergieën ontstonden doordat het afweersysteem zich geëvolueerd had om tegen wormen te vechten, die er nu ineens niet meer waren. Dit werd een gangbare uitleg van het ontstaan van allergieën.
Antibacteriële gels zijn nu onmisbaar, maar ze zijn erg agressief
Medzhitov had daar als een van de eersten kritiek op en hij is al lang niet meer de enige. Immunoglobuline E speelt geen allesverklarende rol in het ontstaan en tegengaan van allergieën, aldus Medzhitov. Ten tweede zegt hij ook dat parasitaire infecties niet pas in de afgelopen twintig tot dertig jaar zeldzaam werden, maar al veel eerder. “Die parasieten vormen slechts een klein stukje van de puzzel. Andere micro-organismen zoals bacteriën en virussen spelen net zo goed een rol.”
Is schoon zo slecht voor ons? Zo simpel het niet, zegt Medzhitov. Schoner leven heeft vele voordelen, maar al die antibacteriële goedjes en antibiotica die we gebruiken, maken de slechte én de goede microben in ons lichaam dood. Tijdens de coronapandemie zijn antibacteriële gels onmisbaar, voegt hij daar meteen aan toe, maar ze zijn erg agressief. We hebben de goede microben in ons lichaam hard nodig.
Een andere ontwikkeling die volgens Medzhitov bijdraagt aan het ontstaan van allergieën is dat we sterk bewerkt voedsel eten. Pure, onbewerkte voeding is zeer complex van samenstelling, zegt hij. Zo leren we steeds meer over de kleine chemische fabriekjes in planten. Planten maken allerlei stoffen aan, onder meer om te zorgen dat ze niet worden opgegeten door dieren. Dat lijken voor mensen op het eerste gezicht geen nuttige voedingsstoffen. Bovendien zorgen ze ervoor dat voedsel minder lekker smaakt.
Maar dat heeft een evolutionaire reden, zegt Medzhitov, want als er veel van die stofjes in een stuk fruit zitten, kan een mens ze misschien beter niet onbeperkt eten. Door de jaren heen zijn mensen voeding gaan bewerken door die stoffen eruit te halen. Een stuk fruit, zoals een appel, is vooral verder ontwikkeld om hem zoeter te laten smaken.
“We zijn geëvolueerd om voedsel te eten dat al deze andere componenten bevat en als we ze nu plotseling verwijderen, is het effect vergelijkbaar met het effect van het verwijderen van alle microben door het gebruik van antibacteriële middelen”, zegt Medzhitov. “Ik denk dat dit een negatieve invloed op het immuunsysteem heeft.”
Dat heeft onder meer te maken met het hormese-effect. Dit is het idee dat een kleine dosis van een schadelijk stofje een reactie kan opwekken waar het lichaam baat bij heeft. Het lichaam activeert dan bijvoorbeeld hulpstoffen die paraat blijven staan om die schadelijke stof op te ruimen als het nodig is. Hormese is Grieks voor prikkeling.
Een mismatch tussen ons hier en nu en onze geschiedenis
De derde ontwikkeling die Medzhitov ziet, is dat we aan ons dagelijks leven veel nieuwe chemicaliën hebben toegevoegd, waar huishoudens veertig jaar geleden nog niet aan blootgesteld werden. Hij doelt op conserveringsmiddelen in voedsel, schoonmaakmiddelen, wasmiddelen en vaatwastabletten. “We hebben redenen om aan te nemen dat die ook kunnen bijdragen aan allergische gevoeligheid”, zegt Medzhitov. Zo kunnen deze chemicaliën het genoemde hormese-effect in de war schoppen.
Deze drie redenen, een veranderende blootstelling aan micro-organismen, het eten van sterk bewerkt voedsel en het gebruik van nieuwe chemicaliën, dragen volgens Medzhitov bij aan de toename in allergieën. “Ze vormen een mismatch tussen de moderne omgeving en onze evolutionaire geschiedenis.” Maar hoe werkt dat dan precies?
Om daarachter te komen, heeft Medzhitov zijn pijlen gericht op de darmen. Daar zit een complex systeem van sensoren die bepalen of het voedsel dat we tot ons nemen goed voor ons is. Het communiceert met ons brein en geeft daar signalen als het voedsel niet door de kwaliteitscontrole heen komt. Ook het immuunsysteem speelt daar een rol in, zegt Medzhitov. “Dat immuunsysteem bepaalt, op basis van de kwaliteit van het voedsel, of er wel of niet op moet worden gereageerd.” Soms besluit het om in te grijpen en probeert het lichaam de werking van potentiële schadelijke stoffen te beperken. Daar zullen veel mensen niks van merken en daarom weten we er ook zo weinig van. “Maar anderen hebben een heel sterke reactie en dat is een ziekmakende allergische reactie.”
Het is een nieuwe manier van denken, die Medzhitov hier presenteert. Maar er zijn nog vragen, zoals: waarom reageert dat systeem van kwaliteitscontrole steeds strenger? Dat komt door de verschillen in blootstelling aan microben, het bewerkte voedsel en die nieuwe chemicaliën, meent Medzhitov. “Hierdoor wordt het immuunsysteem anders geprogrammeerd en raakt het hypersensitief.” Toch moet het mechanisme daarachter nog verder worden ontrafeld, zegt hij.
En waarom reageren sommigen zo allergisch en anderen niet? Dat is de million dollar question, aldus de onderzoeker. “We weten het nog niet.”
Misschien weet het lijf dat cashews en de gifsumak familie zijn
Wereldwijd zijn wetenschappers ook bezig om beter te begrijpen waarom bepaalde voedingsmiddelen als pinda’s zo vaak een allergische reactie oproepen. Sommige voeding is misschien schadelijker dan we dachten.
Al in 1991 suggereerde de biologe Margie Profet dat allergieën een reactie zijn op gifstoffen. Zo kunnen pinda’s in sommige gevallen een schimmelsoort bij zich dragen, waar ons lichaam beducht voor is. En schaaldieren kunnen mogelijk gifstoffen bevatten die worden geproduceerd door algen of plankton.
Medzhitov ziet het werk van Profet als een goede basis om op voort te bouwen. Zo bevat de plantenfamilie waar cashewnoten, pistachenoten en de mango toe behoren ook oneetbare planten die stofjes aanmaken om plantetende dieren af te schrikken, zoals het sap van de gifsumak-plant. Het lichaam leert mogelijk dat deze groepen bij elkaar horen, waarna het voedselkwaliteitssysteem van het lichaam voor de zekerheid de hele familie weert. Het voedselcontrolesysteem wijst mogelijk soms voeding af op basis van associatie met gifstoffen.
“Het nadeel dat de mens prima te verteren voedsel laat staan, weegt kennelijk niet op tegen het gevaar van de giffen die hij vermijdt.” En zo leert de onderzoeker het ontstaan van de allergie steeds iets beter begrijpen. “Maar om allergieën te voorkomen of behandelen zullen we het onderliggende biologische systeem helemaal moeten doorgronden.”
(Trouw)
