07-08-2023
Blootstelling aan fijnstof heeft negatieve gevolgen voor de gezondheid en is gelinkt aan onder andere longkanker en neurodegeneratieve aandoeningen. In een in-vitrostudie lieten onderzoekers van de Universiteit van Seoul zien dat astaxanthine neuro-inflammatie in het brein veroorzaakt door fijnstof kan remmen.
Microgliacellen zijn de belangrijkste afweercellen in het centrale zenuwstelsel. In het zich ontwikkelende brein zijn ze essentieel voor de aanleg van de juiste verbindingen tussen zenuwcellen. Bij volwassenen zorgen ze voor een goede signaaloverdracht tussen zenuwcellen en het opruimen van beschadigde of dode cellen en ziekteverwekkers. Geactiveerde microglia produceren pro-inflammatoire eiwitten en reactieve zuurstofdeeltjes en kunnen zo neuro-inflammatie veroorzaken. Neuro-inflammatie is een kenmerk van diverse neurodegeneratieve ziekten waaronder alzheimer en parkinson. Recente studies doen vermoeden dat fijnstof de hersenen kan binnendringen en kan bijdragen aan het ontwikkelen van alzheimer, parkinson en andere vormen van dementie. Astaxanthine is een rode carotenoïde met een krachtige antioxidatieve en anti-inflammatoire werking.
Het experiment
Gekweekte microgliacellen afkomstig van muizen werden blootgesteld aan verschillende concentraties PM2,5 fijnstof. Dit zijn fijnstofdeeltjes van 2,5 micrometer of kleiner. Met verschillende methoden werd gemeten in welke mate bepaalde ontstekingsmarkers tot expressie werden gebracht als reactie op die blootstelling. Hetzelfde experiment werd herhaald, maar nu in de aanwezigheid van astaxanthine in het kweekmedium.
Resultaten
Blootstelling aan fijnstof verhoogde (dosisafhankelijk) de expressie van diverse pro-inflammatoire cytokinen waaronder interleukine (IL)-1β en tumornecrosefactor (TNF)-α in de gekweekte microgliacellen. Tegelijkertijd daalde de expressie van de anti-inflammatoire cytokine IL-10. Bovendien nam de productie van onder meer stikstofoxide en reactieve zuurstofdeeltjes toe. Blootstelling aan fijnstof in de aanwezigheid van astaxanthine leidde tot een aanzienlijk lagere expressie van pro-inflammatoire markers en minder celdood van microglia in vergelijking met cellen die geen astaxanthine-behandeling hadden gehad.
Conclusie
Deze studie laat zien dat fijnstof microgliacellen kan activeren, met ontsteking en mogelijke neuronale schade en afsterven van neuronen tot gevolg. Astaxanthine heeft de potentie de activatie van microgliacellen te remmen wat een beschermend effect zal hebben op de hersenen bij blootstelling aan fijnstof.
Referentie
Kim RE et al. Astaxanthin suppresses PM2.5-induced neuroinflammation by regulating Akt phosphorylation in BV-2 microglial cells. Int J Mol Sci. 2020;21:7227.