Afweer helpt om warm te blijven

Tot ieders verrassing zijn er ook afweercellen actief om ons warm te houden in koud weer. Niet alleen de hersenen zorgen voor een constante lichaamstemperatuur.

Cellen van het afweersysteem zijn onmisbaar om warm te blijven, voor dieren – inclusief mensen – die hun lichaam op een constante temperatuur willen houden. „Onverwacht”, vinden onderzoekers van de University of California in San Fransisco zelf hun vondst, waarover ze zondag in Nature schreven. Ze claimen een alternatief regelmechanisme te hebben gevonden bij dieren die in de kou worden gezet. Tot nu toe ging iedereen ervan uit dat alleen de hersenen de lichaamstemperatuur regelen.

In een begeleidend commentaar schrijven twee, zelf niet bij de studie betrokken, Britse onderzoekers dat de gevonden afweercellen „een nieuw doel voor therapieën tegen obesitas en andere vetopslag-ziekten kunnen zijn.”

Het onderzoek is gedaan bij muizen. Die dieren hoeven in een hok waar het 30°C is niet ‘bij te stoken’. Bij 22°C en helemaal als ze in een koelkast bij 4°C worden gezet, komen er lichaamsprocessen op gang om de lichaamstemperatuur op peil te houden. De Amerikaanse onderzoekers zochten de genen die worden aangeschakeld als de dieren in de kou worden gezet.

Ze vonden genen die de werking van macrofagen veranderen. Macrofagen zijn witte bloedcellen met een belangrijke rol in het afweersysteem. Ze komen in actie als er ongewenste indringers in het lichaam zijn gesignaleerd. Ze verlaten dan de bloedbaan en reizen door weefsel om de indringers te verzwelgen. De gevonden genen zetten de macrofagen echter niet aan tot opruimactiviteiten, maar tot ‘alternatieve activiteiten’. Het is al een aantal jaren bekend dat afweercellen in het lichaam soms ook nog iets anders doen dan ziekteverwekkers opsporen en uitschakelen. De temperatuurregulering hoort daar nu ook bij.

Zoogdieren regelen hun temperatuur, schrijven de fysiologieleerboeken die nu aangepast moeten worden, vanuit de hypothalamus. In dat hersengebied ligt de lichaamsthermostaat. Koude- en warmtegevoelige receptoren in de huid sturen daar temperatuurinformatie heen. Om warm te blijven kan de hypothalamus iemand bijvoorbeeld laten rillen (spierbeweging genereert warmte), of bloedvaatjes in de huid vernauwen (waardoor minder warmte verloren gaat). De hypothalamus kan ook warmte genereren door de vetverbranding in het bruine vetweefsel aan te zetten. Zoogdieren hebben wit en bruin vetweefsel: wit vet is alleen voor opslag, maar bruin vet kan verbranden en warmte opwekken.

Muizen hebben veel bruin vet. Mensenbaby’s hebben het ook. Lang is gedacht dat volwassen mensen geen, of vrijwel geen bruin vet hebben. Maar ruim twee jaar gelden publiceerden Maastrichtse onderzoekers dat slanke mensen over het algemeen een flinke portie bruin vet aanhouden. Maar dat te dikke mensen weinig bruin vet hebben. Het Maastrichtse onderzoek was een belangrijk nieuw inzicht. Het verscheen in het gezaghebbende The New England Journal of Medicine (6 april, 2009). Ook toen waren er speculaties over een therapie tegen vetzucht.

Het zondag gepubliceerde Amerikaanse onderzoek laat zien dat alleen macrofagen in het bruine en witte vetweefsel een niet-ontstekingsfunctie kregen. Met macrofagen in de lever, spieren en andere organen gebeurde niets onder invloed van kou.

Bovendien raakten genetisch gemanipuleerde muizen die hun macrofagen niet meer die alternatieve functie konden geven gevaarlijk onderkoeld als ze in een hok van 4°C werden gezet. Hun kerntemperatuur daalde in zes uur tijd van 38,0 naar 34,5°C, terwijl de muizen die wel hun macrofagen konden inschakelen hun lichaamstemperatuur redelijk op 36,5°C konden handhaven. Met een aantal verdere proefjes werd duidelijk dat de aangepaste macrofagen de witte vetcellen bewegen om vetzuren af te geven aan bruine vetcellen, die op hun beurt werden geactiveerd om dat vet te verstoken voor de benodigde lichaamswarmte.

De onderzoekers onthouden zich van koffiedikkijkerij, maar de Britse commentatoren in Nature speculeren dat in obese mensen de macrofagen hun rol bij de vetverbranding door bruin vetweefsel niet meer goed vervullen. Dat zou komen doordat de macrofagen in overvol vetweefsel al een te actieve afweerfunctie hebben vanwege de celschade die volle vetcellen oplopen. Die overactiviteit speelt waarschijnlijk ook een rol bij het ontstaan van diabetes.

De Britten zeggen het niet met zoveel woorden, maar suggereren wel dat dikke mensen door hun „stofwisselingsinflexibiliteit” misschien geen vet meer kunnen verbranden als ze in de kou gaan staan.