Recent DNA onderzoek bij neuscellen in het UMCG heeft bijzondere inzichten opgeleverd waardoor de diagnose van hooikoorts bij kinderen wel eens makkelijker kon worden. Hieronder een aantal vragen aan onderzoeker en kinderlongarts Gerard Koppelman.

1. Wat zijn de belangrijkste onderzoeksgebieden waar u tot nu toe aan gewerkt heeft?
Ik ben een kinderlongarts en wetenschappelijk onderzoeker. Mijn voornaamste onderzoeksthema’s zijn de (erfelijke) oorzaken van astma en allergische ziekten, de werking van genen die allergie veroorzaken, en hoe erfelijke aanleg voor allergie samen met omgevingsfactoren (zoals roken, huisdieren, luchtverontreiniging) kan bijdragen aan astma en allergie.

2. Hoe zou je de onderzoekstitel “Nasal DNA methylation profiling of asthma and rhinitis” in het Nederlands vertalen voor het jeugdjournaal ?
Het DNA van neuscellen is veranderd bij kinderen met astma en hooikoorts.

3. Je leest regelmatig aan het eind van een onderzoeksverslag “...er is nog verder onderzoek nodig”. Is dit onderzoek een vervolgonderzoek op eerder onderzoek of een nieuwe richting?
Een van de belangrijkste conclusies is dat het mogelijk is om allergische ziekte vast te stellen via een neusborsteltje. De groep kinderen bij wie het het moeilijkst is om astma en hooikoorts te diagnosticeren zijn de hele jonge kinderen tussen 1 en 6 jaar oud. Ons vervolgonderzoek richt zich op die groep. Het zou geweldig zijn als we beter in staat zouden zijn om vroeg astma en hooikoorts op te sporen, om vroeger met gerichte behandeling te kunnen beginnen.

4. Wat zijn epitheelcellen?
Dit zijn de cellen die de luchtweg bekleden.

5. Welke soorten epitheelcellen zijn er zoal?
Voor ons onderzoek zijn de belangrijkste cellen de basale cellen, die de onderlaag vormen van waaruit nieuwe cellen groeien, samen met de uitgerijpte cellen. Deze hebben trilharen. Daarnaast zijn er slijmbekercellen die slijm maken.

6. Wat zijn de functies van epitheelcellen?
De epitheelcellen vormen een barrière met de buitenwereld. Daarnaast werken ze als filter voor grote deeltjes, die worden gevangen in het slijm en via de trilharen naar buiten worden gewerkt. Ook hebben epitheelcellen een afweerfunctie, en kunnen ze bij voorbeeld ontstekingsstoffen maken als er een infectie of gevaar is.

7. Waarin verschillen neus-epitheelcellen van bijvoorbeeld darmepitheelcellen of longepitheel?
Epitheelcellen van de neus lijken behoorlijk op die van de lagere luchtwegen, en zijn dus een mooi model voor de lagere luchtweg. Darmepitheelcellen hebben geen trilharen. We hebben in ons onderzoek alleen naar neus epitheel gekeken, dus geen andere cellen onderzocht
 
8. Zijn bij een allergische reactie deze epitheelcellen ontstoken en komt daar al dat snot uit?
Het snot (slijm) komt uit slijmbekercellen. Deze zijn bij astma extra veel aanwezig. Bij een allergische ontsteking zijn de epitheelcellen geactiveerd, maar komen ook ontstekingscellen uit het bloed naar het epitheel en zorgen daar voor de allergische reactie.

9. Het DNA in alle cellen is toch hetzelfde? Waarom doe je dan specifiek onderzoek naar het DNA van epitheelcellen?
De erfelijke code (het alfabet ACTG) is inderdaad hetzelfde bij alle lichaamscellen. Wat anders is heet epigenetica, dat zijn de manieren waarop cellen DNA kunnen aan of uitzetten.

10. Wat is methylering van DNA?
Dit is de binding van een methylgroep (CH4) op de Cytosine, daar waar deze wordt vergezeld door een Guanine, de C en G in het erfelijke alfabet.

11. Is er een bekender voorbeeld van methylering van DNA bij mensen of dieren dan methylering van neusepitheel?
Misschien hebben jullie gehoord dat roken bij de zwangere moeder is gerelateerd een zo’n 5000 DNA methylerings veranderingen in navelstrengbloed van de baby. Dit onderzoek heeft veel aandacht gehad, een aantal jaar geleden.

12. Vanaf welke leeftijd is deze DNA verandering zichtbaar?
In ons onderzoek onderzochten we kinderen van 16 jaar oud.

13. In eerder onderzoek heeft u een relatie op DNA niveau aangetoond tussen hooikoorts, astma en eczeem. Kun je astma en hooikoorts qua onstekingsproces met elkaar vergelijken, alleen dan op een andere plaats?
Dat onderzoek keek naar de erfelijke code (dus de basepaarveranderingen ACTG). We vonden dat erfelijke basepaar verschillen tussen mensen sterk overeenkwamen tussen mensen met hooikoorts, astma en eczeem. Eigenlijk vonden we bij het DNA methylerings onderzoek iets heel vergelijkbaars, opnieuw een sterke overlap tussen hooikoorts en astma.

14. Is de relatie tussen hooikoorts en de gemuteerde neuscellen sterker dan de relatie tussen astma en gemuteerde neuscellen?
Nee, dat kunnen we niet zeggen. Hooikoorts komt meer voor, dus we konden meer kinderen met hooikoorts onderzoeken; ik denk dat we daarom meer plekken op het DNA vonden die aan hooikoorts gerelateerd waren. Overigens is het woord gemuteerd onjuist. Mutaties slaan op letterveranderingen in de ACTG genetische code, dus als bijvoorbeeld een C een T wordt.  Bij methylering blijft de C een C, maar wordt eigenlijk dus een C-M (M=Methylgroep).

15. In het onderzoek is ook gekeken naar afkomst. Zijn er nog opvallende verschillen gevonden tussen bevolkingsgroepen?
We onderzochten of we de methyleringspatronen die we bij Nederlandse kinderen ook zagen bij kinderen uit de Verenigde Staten; één groep van Afro-Amerikaanse kinderen uit de grote stad; en één groep van kinderen en jong volwassenen uit Puerto Rico. Het opvallende was dat er een heel sterke overeenkomst was tussen de Nederlandse en Amerikaanse kinderen.

16. U heeft een relatie gevonden tussen het hebben van huisdieren en deze neuscellen met een extra methylgroep. Vond u ook verschil tussen het soort huisdieren, bijvoorbeeld honden, katten of konijnen?
Nee, dit hebben we niet onderzocht.

17. Oorzaak of gevolg? Zou het verschil in DNA veroorzaakt kunnen worden doordat kinderen met honden, net als kinderen die opgroeien op een boerderij, vaker buiten zijn om de hond uit te laten? Dus de methylering indirect aan het hebben van huisdieren is gekoppeld?
Dit is een hele goede vraag. We vonden dat voor bepaalde plekken op het DNA meer methylering voorkwam bij kinderen die geen allergie hadden; en die hogere methylerings graad had verband met het opgroeien met huisdieren. Kunnen we nu zeggen dat kinderen geen allergie kregen omdat hun DNA was gemethyleerd door die huisdierblootstelling? Nee, dat weten we niet zeker. Het zou bij voorbeeld ook zo kunnen zijn dat families waarin veel allergie voorkomt minder huisdieren nemen, en dat daarom er een soort omgekeerd verband ontstaat.
 
18. Kun je de gemuteerde epitheelcellen ook weer “ont-methyleren” en ben je daarmee van je hooikoorts af?
Ja, dat heet demethylering. Nee, je kunt niet zeggen dat je daarmee ook van de hooikoorts af bent. We hebben onvoldoende informatie om te beweren dat DNA methyleringsverschillen hooikoorts veroorzaakt, het kan ook goed andersom zijn, namelijk dat de hooikoorts leidt tot dna methylerings verschillen.

19. Bij veel mensen met hooikoorts worden de klachten vanaf 40-50 jaar minder, ze reageren in ieder geval minder heftig op triggers zoals pollen. Heeft u ook gekeken naar het neusepitheel van patiënten die na verloop van tijd minder klachten hebben?
Nee, dat hebben we nog niet gedaan, maar het is een goed idee!

20. Zou je een vergelijkbaar resultaat vinden als je de epitheelcellen van het ooglid zou gebruiken? Ook een plek waar veel mensen last van hebben bij een hooikoortsaanval.
Had ik eerlijk gezegd nog niet aan gedacht, maar theoretisch zou dit moeten kunnen.

21. Is dit als hooikoortstest te gebruiken? En zo ja is dit dan beter of nauwkeuriger dan de huidige tests?
Ja, in principe wel. We willen deze test verder ontwikkelen bij jonge kinderen. Daar ligt de grootste medische behoefte.



Artikel website UMCG: Allergisch astma en hooikoorts meten met een neusborsteltje, zie: https://www.umcg.nl

Link naar publicatie:  https://www.jacionline.org/article/S0091-6749%2820%2930034-8/abstract

Video, Ademen door een rietje: https://www.umcg.nl/NL/Zorg/Kinderen/KidsInZicht/Paginas/astma.aspx

afbeeldingen: Pixabay