Heeft u zich ooit gestrest gevoeld?
Het is een onaangenaam gevoel. Die vernauwing van je ademhaling, de strakke bal die zich vormt net achter je borstbeen, en de wazigheid die je hoofd binnendringt zijn allemaal klassieke kenmerken van een beetje opgewonden zijn. Of niet? Misschien is dat alleen mijn ervaring van stress; misschien voelt jouw stress als een knagende angst in je maag, of een verlangen om weg te lopen, of zelfs een brok in je keel (dat is de globus sensatie, voor degenen die geïnteresseerd zijn).
Weliswaar weten we allemaal wat stress in abstracte zin betekent, maar hoe het werkelijk aanvoelt en hoe we op stress reageren kan van persoon tot persoon enorm verschillen. Daarom heeft de wetenschap nog geen betrouwbare methode ontwikkeld om stress te meten. Psychologen hebben het geprobeerd, met vragenlijsten zoals de waargenomen stressschaal (PSS), maar de heilige graal van de stressdiagnostiek zou een betrouwbare biomarker zijn; een biologische meetlat die alle fysiologische en emotionele veranderingen veroorzaakt door stress zou samenvatten en ze in een eenvoudige grafiek zou uitzetten. Maar is dit mogelijk? Oxford Medistress, ontwikkelaars van de Leukocyte Coping Capacity (LCC) test, denken van wel.
Het bedrijf, een spin-off van de Universiteit van Oxford, zegt dat het een eenvoudige test heeft ontwikkeld die, met slechts een druppel bloed, uw stressniveaus kan kwantificeren, of dat nu op het werk, op het sportveld of achter het stuur van uw auto is. Opmerkelijk genoeg kan het zelfs je stress meten als je een das bent.
Het belang kan niet veel groter zijn – stress kost de Amerikaanse industrie jaarlijks 300 miljard dollar. Maar we hebben dit al eerder meegemaakt met bloeddruppeldiagnostiek. Het spookbeeld van Theranos en zijn nep-testapparaat “Edison” is niet opgehouden het veld te achtervolgen. Kan de LCC-test zijn belofte waarmaken?
Chronische en acute stress in het lichaam
Het verhaal van stress begint in je hersenen. De Amerikaanse fysioloog Walter Bradfort Cannon bedacht de term homeostase om het juiste evenwicht te beschrijven van de interne toestand van het lichaam die moet worden gehandhaafd om het welzijn van cel tot systeemniveau te waarborgen. Wanneer het lichaam niet in staat is dit delicate evenwicht te handhaven, aldus Cannon, komt het in een hoogenergetische toestand van stress om ervoor te zorgen dat de verstoorder kan worden bestreden of ontsnapt. Hiervoor bedacht hij de beruchte term fight or flight.
Opvolgende onderzoekers brachten in kaart hoe het lichaam reageert op stressoren en schetsten de eerste schema’s van het stresssysteem van ons lichaam. Dit is een fijn afgestelde machine, die in een versnelling wordt gezet wanneer een stressfactor wordt waargenomen (een snel rijdende auto die recht op je afkomt, een pan die overkookt, of een bijzonder vervelende collega op het werk, bijvoorbeeld). r zijn twee fasen in de gemiddelde stressreactie, waarbij een groot aantal hersengebieden samenwerken om een aantal stresshormonen af te scheiden; chemische stoffen die de andere systemen van je lichaam laten weten dat het tijd is om te gaan. De eerste fase omvat catecholaminehormonen zoals adrenaline, afgescheiden door het bijniermerg, die kortetermijnacties op gang brengen: “Ga aan de kant van die auto!”, of, “Linda staat weer bij de waterkoeler, verstop je!”. In de tweede fase is de hypothalamus betrokken en produceert langzamere, maar langdurige en verreikende hormoonafscheiding zoals die van het klassieke “stresshormoon”, cortisol.
Stress in je spuug: De speekselstresstest
Wanneer het aankomt op biomarkers van stress, is cortisol zo dicht als we hebben bij een huidige “gouden standaard”. Maar zoals Ana Tiganescu, een onderzoeker aan de Universiteit van Leeds die onderzoekt hoe onze huid reageert op stress, weet, zijn er veel uitdagingen verbonden aan het meten van stress via cortisol: “Onze systemische cortisolniveaus variëren gedurende de dag, wat betekent dat je herhaalde metingen van cortisol in serum over een langere periode moet doen om een beeld te krijgen van het stressniveau,” zegt Tiganescu. Een dag lang bloed doneren klinkt niet als een gebruiksvriendelijke test.
Gelukkig maar, cortisol komt echt overal. Dit hormoon is klein genoeg om te gaan en staan waar het wil in je lichaam, ook in je spuug. Dit heeft van speekselcortisol een aantrekkelijk doelwit gemaakt als biomarker voor stress. In een goed geciteerd overzichtsartikel uit 2009 onderzochten Dirk Hellhammer en collega’s waarom speekselcortisol wel en niet bruikbaar is om stress te meten. Hellhammer concludeerde dat speekselcortisol alleen een betrouwbare test is wanneer rekening wordt gehouden met een hele reeks potentiële variabelen. Vooral, zegt Tiganescu, variabiliteit tussen mensen. “Je moet rekening houden met verschillende drempels – iemand die een stressvolle gebeurtenis meemaakt en een hoog cortisol heeft, hoeft zich niet noodzakelijkerwijs gestrest te voelen. Mensen hebben verschillende toleranties voor stress. En dat is moeilijk te meten zonder een groot onderzoek.” Zou de test van Medistress deze problemen kunnen oplossen?
Stress in cijfers uitdrukken
Stress heeft invloed op bijna elk systeem in ons lichaam, maar de test van Oxford Medistress richt zich specifiek op de immuunrespons op stress, door de witte bloedcellen (leukocyten) te onderzoeken. Zoals hun medeoprichter en Chief Scientific Officer Rubina Mian me in een interview vertelt: “Stress is enorm complex, en zo’n beetje elk systeem in het lichaam is erbij betrokken. Het gaat om het sympathische zenuwstelsel, endocriene factoren, bloedbiochemie, cytokinen, hemodynamica van de rode bloedcellen… En het interessante van leukocyten is dat ze op al deze factoren reageren.”
Bij de LCC-test wordt een druppel bloed gemengd met een chemische stof genaamd Phorbol Myristate Acetate (PMA). PMA stimuleert witte bloedcellen om zuurstofvrije radicaalmoleculen te produceren, een proces dat gewoonlijk bedoeld is om bacteriën te bestrijden. Deze reactie op de uitbarsting van vrije radicalen wordt gemeten door een lichtgevende marker aan de mix toe te voegen. Gestreste en vermoeide bloedcellen zijn niet zo goed in het produceren van deze vrije radicalen, en dus daalt de relatieve luminescentie.
Kan stress echt zo eenvoudig worden gemeten?
Niet zo snel, zegt John Martin, hoogleraar cardiovasculaire geneeskunde aan het Imperial College in Londen. In een gesprek met mij tijdens een verlof in Frankrijk stelt Martin een fundamenteel punt aan de orde over de noodzaak van een nieuwe test: “Wat is stress? Stress is een reactie van meerdere systemen op een externe omgeving en er zijn veel manieren om naar stress te kijken,” zegt Martin. “Hartslag, zweten, cortisol. Waarom zou een nieuwe test, zelfs als deze is gevalideerd, beter zijn dan dat?”
John Oliver onderzoekt de industrie van medische hulpmiddelen
Veel verder dan de LCC-test, die nog door geen enkele regelgevende instantie als medisch hulpmiddel moet worden goedgekeurd, staan medische hulpmiddelen in de schijnwerpers. Een recent segment in John Oliver’s Last Week Tonight bracht deze kwestie in scherp daglicht. Door grote mazen in de regelgeving van de Food and Drug Administration (FDA) kunnen bepaalde hulpmiddelen de consument bereiken zonder dat daarvoor ook maar een fractie van het bewijs nodig is dat voor geneesmiddelen wel nodig is. En hoewel veel van deze apparaten geen schade kunnen aanrichten, is dat bij andere wel het geval, zoals bij het Essure-apparaat waarover Oliver berichtte.
Stress en het immuunsysteem
Dus, is de LCC-test van Medistress beter? Mian zegt dat de testuitslag de dagelijkse schommelingen van cortisol moet vermijden. “Er zijn voldoende variabelen die op de leukocyten inwerken dat we in staat zijn om gedurende de dag stabiele basislijnen te bereiken,” zegt Mian. De duur van de verandering in de testuitslag is evenredig met de intensiteit van de stressfactor, waarbij het bij diepere, meer belastende stressfactoren langer duurt voordat de LCC-metriek zich herstelt, en de meting kan snel worden beoordeeld, binnen 10 minuten. Vergeleken met een bloeddonatie van een dag, klinkt een stresstest van tien minuten behoorlijk goed. Als de LCC test kan presteren zoals beloofd, dan zou het een revolutie kunnen betekenen op het gebied van stress diagnostiek; zoveel is duidelijk.
Maar zo eenvoudig is het niet. Het grote aantal variabelen waarmee de LCC test rekening houdt, kan worden gezien als een sterkte, maar ook als een zwakte – wat als een gestresseerd persoon verkouden is? Verandert dat hun metingen? Mian zegt dat de LCC test niet noodzakelijkerwijs in staat is om te zeggen waarom iemands stressniveau uit balans is.
In bepaalde situaties is dat misschien geen probleem – de LCC-test is al uitgeprobeerd door twee voetbalteams uit de Premier League in het Verenigd Koninkrijk, en het is gemakkelijk te begrijpen dat elke vorm van stress, ongeacht de oorzaak, iets zou kunnen zijn dat clubs bij hun spelers willen weten – maar het lijkt zeker niet nauwkeuriger dan cortisol. Hoe zit het met de variatie tussen immuunsystemen – hoe kunnen we op basis van één meting weten dat een LCC-waarde abnormaal is voor een bepaalde patiënt? Mian geeft toe: “Wat we doen is basislijnmetingen doen en statistisch berekenen wat het gemiddelde is voor die persoon. We bepalen de uitgangswaarde voor elk individu. Over een aantal dagen, een aantal weken, werken we uit wat normaal is voor die persoon.” Dus, niet echt een tien minuten test.
Martin is duidelijk over wat er nodig is om het veld ervan te overtuigen dat de test van Medistress een echte spelbreker is: “een statistisch onderzoek waarbij wordt aangetoond dat mensen die gestrest zijn deze reactie al dan niet hebben, vergeleken met een gecontroleerde groep die niet gestrest is,” zegt Martin. “Dan zou je een bevestigend onderzoek moeten doen met andere markers om aan te tonen dat het beter was.” Is er een dodelijk experiment, een grote, gerandomiseerde studie die bewijst dat de LCC-test de volgende grote stap is in stressdiagnostiek?
Het bewijs voor een stresstest
Medistress noemt op zijn site vijf publicaties die de wetenschap achter zijn test documenteren. Een van deze studies is uitgevoerd bij een kleine populatie dassen. De andere waren, althans, het observeren van menselijke stress, maar niet met behulp van klassieke psychosociale stress tests. In plaats daarvan draaien ze allemaal om de werking van verschillende aspecten van auto-apparatuur. Dit lijkt een niche keuze. Zou het kunnen zijn omdat alle vier de studies gesponsord werden door Jaguar Cars Limited? Ik sta op het punt het Mian te vragen, als ze er zelf over begint. “We werken samen met een aantal verschillende industrieën; parfumindustrie, verlichtingsindustrie, auto-ontwerpers. Het is een kwestie van een delicaat evenwicht tussen de pure wetenschap, waar we natuurlijk van houden, het produceren van papers, en het behouden van een commercieel voordeel. Dit waren de eerste artikelen en het is duidelijk dat de industrieën waarmee we samenwerken er niet per se belang bij hebben dat er meteen iets gepubliceerd wordt, maar we hebben veel gegevens in de pijplijn. De studies moeten veel groter zijn.”
Er lijkt nog veel meer te moeten gebeuren voordat de test van Medistress als robuust genoeg kan worden beschouwd om op de massamarkt te worden gebracht. Mian heeft het over het benchmarken van verschillende stressoren, het kijken naar gemiddelden, leeftijd, geslacht, etnische afkomst. Het klinkt als een groot project, dat nog grotendeels onvoltooid is. Mian zegt dat het een begin is, en dat het nog wel even kan duren voor het veld zich bij hun test aansluit. “Het is net als in de begindagen van glucosemetingen of cholesterolmetingen, waar het allemaal was: “Waarom wil je überhaupt cholesterol meten?” Dat was de gedachte in die tijd.” Het uiteindelijke doel van Medistress is om van de test een medisch hulpmiddel te maken. Maar, zegt ze: “Daar zijn cijfers en geld voor nodig. Er is nog een lange weg te gaan voordat het een medisch hulpmiddel wordt.”
Maar daarin schuilt het echte probleem van de ontwikkeling van medische hulpmiddelen. In tegenstelling tot farmaceutische samenstellingen is er geen verplichte eis dat deze medische apparatuur aan strenge wettelijke normen moet voldoen of moet worden beoordeeld in gerandomiseerde, gecontroleerde klinische onderzoeken die aan de hoogste normen voldoen, voordat het aan consumenten op de markt wordt gebracht. De Medistress-test, herinnert Mian me eraan, is al uitgerold naar professionele voetbalclubs. Een klinische uitrol ligt in het verschiet. an de consument wordt verwacht dat hij zich een weg baant door een woud van producten die beweren mogelijk medische voordelen te hebben. Is de LCC-test beter dan speekselcortisoltests? Kan het stress meten? Het zou kunnen, en het zou kunnen. Maar het bewijs om die bewering te staven is er nog niet, en bewijs is alles in de wetenschap. Als je geen grote studies hebt, zegt Martin, “is het net alsof iedereen op de buis reclame maakt voor vitamines.” Medistress lijkt vastbesloten dat bewijs te leveren, maar bij de huidige stand van de wetgeving is er geen echte eis voor andere ontwikkelaars van hulpmiddelen om dat te doen voordat ze hun producten op de markt brengen. Voel je je daardoor gestrest? Misschien wilt u dat eens laten meten.
Nieuw platform verbindt de genoom- en proteoomwereldenHet EMBL-EBI kondigde aan dat het in januari het Genome Integrations with Function and Sequence, of GIFTS, platform had gelanceerd. Hiermee krijgen wetenschappers die gebruik maken van Ensembl en UniProt toegang tot alle actuele genomische en eiwitgegevens voor menselijke en muizen genomen. Technology Networks sprak met de wetenschappers achter GIFTS om meer te weten te komen.
Artikel
Op 31 december 2019 werden de eerste gevallen van een nieuw coronavirus vastgesteld in Wuhan City, provincie Hubei, China. Hier cureren we een verzameling nieuws en inhoud met betrekking tot wat de COVID-19-pandemie is geworden.
In de afgelopen 56 jaar hebben onderzoekers methoden en technologieën ontwikkeld om te helpen bij het bepalen van nucleïnezuursequenties in biologische monsters. Ons vermogen om DNA en RNA nauwkeurig te sequencen heeft een grote impact gehad op talrijke onderzoeksgebieden. Dit artikel bespreekt wat next-generation sequencing (NGS) is, de vooruitgang in de technologie en de toepassingen ervan.
Vindt u het interessant wat u zojuist hebt gelezen? U kunt vergelijkbare inhoud vinden in de onderstaande communities.
Diagnostiek