Ongeveer een derde van de mensen met een hartaandoening heeft slaapproblemen. In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Science laat een team van de Technische Universiteit van München (TUM) zien dat hartaandoeningen de aanmaak van het slaaphormoon melatonine in de pijnappelklier beïnvloeden. De verbinding tussen de twee organen is een ganglion in het nekgebied. De studie toont een voorheen onbekende rol van ganglia aan en wijst op mogelijke behandelingen.
Dat het gehalte aan melatonine kan dalen bij patiënten met aandoeningen van de hartspier, bijvoorbeeld na een hartinfarct, is al langer bekend. Dit werd over het algemeen gezien als een ander voorbeeld van hoe een hartaandoening systemisch op het hele lichaam inwerkt. Een team dat samenwerkt met Stefan Engelhardt, hoogleraar farmakologie en toxicologie aan de TUM, en hoofdauteur Dr. Karin Ziegler, heeft nu aangetoond dat er een directe oorzaak is van slaapstoornissen bij mensen die lijden aan hartaandoeningen.
Ganglia als “elektrische schakelkasten”.
“In ons werk laten we zien dat de problemen met de hartspier een orgaan aantasten dat er op het eerste gezicht geen directe link mee lijkt te hebben”, zegt Stefan Engelhardt. Melatonine wordt geproduceerd in de pijnappelklier die zich in de hersenen bevindt. Net als het hart wordt het bestuurd door het autonoom zenuwstelsel dat onwillekeurige processen in het lichaam reguleert. De bijbehorende zenuwen ontspringen onder andere in de ganglia. Vooral belangrijk voor het hart en de pijnappelklier is het superieure cervicale ganglion, dat cellen bevat die beide organen aansturen.
“Om een duidelijk beeld te krijgen van onze resultaten, stel je het ganglion voor als een elektrische schakelkast. Bij een patiënt met slaapstoornissen als gevolg van een hartaandoening kun je denken aan een probleem met één draad waardoor er brand uitbreekt in de schakelkast en zich vervolgens verspreidt naar een andere draad”, zegt Stefan Engelhart.
Zenuwverbinding met pijnappelklier vernietigd.
Het team ontdekte dat macrofagen – cellen die dode cellen opeten – zich ophopen in het cervicale ganglion van muizen met een hartaandoening. De exacte mechanismen hierachter zijn nog onbekend. De macrofagen veroorzaken ontstekingen en littekens in het ganglion en de vernietiging van zenuwcellen. Bij muizen, zoals bij mensen, leiden lange vezels die zich uitstrekken van deze zenuwcellen, axonen genaamd, naar de pijnappelklier. In gevorderde stadia van de ziekte was er een aanzienlijke afname van het aantal axonen dat de klier met het zenuwstelsel verbindt. Er zat minder melatonine in de lichamen van de dieren en hun dag/nacht ritme was verstoord.
Vergelijkbare organische effecten werden waargenomen bij mensen. Het team onderzocht de pijnappelklier bij negen hartpatiënten. Vergeleken met de controlegroep werden er significant minder axonen gevonden. Net als bij de muizen vertoonde het superieure cervicale ganglion bij mensen met een hartaandoening littekens en was het merkbaar vergroot.
Uitgangspunt voor nieuwe medicijnen.
De onderzoekers gaan ervan uit dat de negatieve effecten van de dode axonen in een vergevorderd stadium blijvend worden. “In een vroeg stadium konden we de productie van melatonine bij muizen terugbrengen naar het oorspronkelijk niveau door medicijnen te gebruiken om de macrofagen in het superieure cervicale ganglion te vernietigen”, zegt Karin Ziegler. “Ten eerste toont dit de rol van het ganglion in dit fenomeen aan. En ten tweede wekt het hoop dat we medicijnen kunnen ontwikkelen om onherstelbare slaapstoornissen bij hartaandoeningen te voorkomen.” Dat is één van de opgaven die het team de komende jaren wil aanpakken.
Ganglia onderzoeken op andere mogelijke verbindingen.
Naast nieuwe hoop voor een groot aantal hartpatiënten dat er een behandeling voor slaapstoornissen zal worden gevonden, ziet Stefan Engelhardt de studie als een reden om de ganglia vanuit een nieuw gezichtspunt te bekijken. “Nieuwe methoden zoals ruimtelijke single cell sequencing maken het mogelijk om individuele zenuwcellen veel nauwkeuriger te onderzoeken. Onze studie zou onderzoekers ertoe kunnen aanzetten om systematisch te zoeken naar verbanden tussen andere ziekten in organen die met elkaar verbonden zijn via ganglia die als schakelkasten fungeren, en ganglia als uitgangspunten te beschouwen bij het zoeken naar nieuwe medicijnen.
Engelhardt is van mening dat de ganglia ook vanuit diagnostisch oogpunt belangrijk kunnen worden. Omdat alle cervicale ganglia bij de hartpatiënten die ze onderzochten significant vergroot waren, denken de onderzoekers dat dit een indicator kan zijn voor hartfalen. De grootte van het ganglion kan eenvoudig worden gecontroleerd met een conventioneel echoapparaat. Als de resultaten in verder onderzoek worden bevestigd, kan het raadzaam zijn om uitgebreidere controles van het hart uit te voeren wanneer blijkt dat het ganglion vergroot is.
Vertaling persbericht Andre Teirlinck