Invloed van acute stress op het S-IgA eiwit : de rol van transport, soort stressor en de temporale variaties in S-IgA levels

Invloed van acute stress op het S-IgA eiwit: de rol van transport, soort

stressor en de temporale variaties in S-IgA levels.

Maud Nooitgedagt 16-07-2015

Studentnummer: 6058337

UvA begeleider: Dhr. J.A. Bosch

2

Abstract

Studies hebben aangetoond dat Secretory immunoglobuline (S-IgA) levels verlagen wanneer men wordt blootgesteld aan acute stress. Het is nog niet eenduidig of alle acute stressoren en

meetmomenten hetzelfde effect geven. Het is niet bekend of de effecten van acute stress te maken hebben met transport van het eiwit in speeksel, of dat een ander mechanisme hierbij een rol speelt. In het huidige onderzoek wordt gekeken naar de invloed van acute stress op het S-IgA eiwit: de rol van transport, soort stressor en de temporale variaties in S-IgA levels. 33 deelnemers ondergingen een 8 minuut durende stressvolle geheugentaak (GT) en een cold pressor taak (CPT). Voor, tijdens en na de taken werden er per taak in totaal 6 speekselmonsters afgenomen. De concentraties van zowel S-IgA als SC waren significant verhoogd bij het begin van de GT taak en deze concentraties liepen op gedurende de geheugentaak. Na beëindiging van de GT waren de S-IgA en SC levels binnen 2 minuten terug op baseline niveau. Acute stress heeft in de vorm van een geheugentaak invloed op de S-IgA en SC levels. Hierbij is de temporale variatie van belang en blijkt voornamelijk het transport te zorgen voor de veranderingen in de S-IgA concentraties tijdens acute stress.

3

Inhoudsopgave

2.4 Cold pressor taak...11

2.5 Vragenlijsten...11

Resultaten...13

3.1 Datareductie en gebruikte analyses...13

3.2 S-IgA concentratie...13 3.3 SC concentratie...15 Discussie...17 4.1 Klinische implicaties...17 4.2 Exploratievve bevindingen...19

4.3 Toekomstig onderzoek en tekortkomingen huidig onderzoek...19

Referenties...23

4 Inleiding

Er wordt al vele jaren onderzoek gedaan naar het immuunsysteem en hoe men het risico op infectieziekten kan verminderen. Het immuunsysteem zorgt ervoor dat

ziekteverwekkers uit het lichaam blijven en helpt de ziekteverwekkers te verwijderen wanneer deze eenmaal toch het lichaam zijn binnengedrongen. Het is algemeen aanvaard dat mensen vatbaarder zijn voor infectieziekten, voornamelijk voor infecties in de bovenste luchtwegen, wanneer zij lichamelijk zijn uitgeput en hun immuunsysteem daardoor minder goed

functioneert (Cohen & Herbert, 1996; Bonneau et al, 2001) . Echter blijkt uit zowel mensen en dierenstudies dat psychosociale langdurige stress en ingrijpende gebeurtenissen in het leven ook een verhoogde kans geven op infectieziekten (Cohen & Herbert, 1996; Bonneau et al, 2001 aangehaald in Bosch, Ring, de Geus, Veerman & van Amerongen, 2002).

Geschat wordt dat 95% van alle infecties ontstaan aan de oppervlakten van de

slijmvliezen. Deze slijmvliezen worden beschermd door mucosale immuniteit: de afweer van de slijmvliezen. De mucosale afweer is de lokale afweer aan de 'buitenkant' van het lichaam, bewerkstelligt door de vloeistoffen zoals slijm en speeksel. De speekselklieren worden aangestuurd door het autonome zenuwstelsel, dit stelsel is erg gevoelig voor stressvolle gebeurtenissen (Veerman, Vissink & Van Amerongen, 2008). Het is daarom zeer

aannemelijk dat de speekselklieren en zo ook de mucosale immuniteit worden beïnvloedt door stress (Tweeuw et al., 2004).

Zoals eerder beschreven heeft met name langdurige stress een negatieve invloed op het immuunsysteem. Het idee is dat glucocorticoïden, zoals het stress hormoon cortisol,

onderdrukkers zijn van het immuunsysteem (Munck, Guyre en Holbrook, 1984 aangehaald in Firdaus S Dhabhar, 2002) en vaak gebruikt worden als ontstekingsremmend middel bij

5 medische ziekten waarbij het immuunsysteem overactief is (Schleimer, Claman & Oronsky, 1989, aangehaald in Firdaus S Dhabhar, 2002). Acute stress lijkt daarentegen een positieve invloed te hebben op het immuunsysteem; één van de belangrijkste functies van het brein is om op gevaar te anticiperen en te reageren, om vervolgens een organisme te laten omgaan met de gevolgen. Tijdens dit proces van waarnemen van en reageren op gevaar komen acuut veel stresshormonen vrij, zoals adrenaline. Het lijkt adaptief dat onder zulke omstandigheden immuun versterking in plaats van verzwakking plaats vindt, aangezien gevaar relatief vaker te maken heeft met verwondingen en infecties.

Door Dhabhar en McEwen (2001) wordt daarom gesuggereerd dat acute stress juist zorgt voor de voorbereiding van het immuunsysteem op verschillende uitdagingen, zoals

verwonding en infecties (Firdaus & Dhabhar, 2002). Het is interessant om in dit onderzoek te kijken naar het effect van acute stress op het immuunsysteem.

Een mogelijke mediator van psychosociale stress en infectieziekten zou het secretie-immunoglobuline A (ook wel S-IgA genoemd) kunnen zijn. Het S-IgA eiwit is een speciale klasse van eiwitten die de vertegenwoordiger van het afweersysteem in het speeksel is. Dit eiwit is ook in andere uitscheidingsvloeistoffen te vinden zoals traanvocht, moedermelk en neusslijm. In de mucosale afweer (afweer in de slijmvliezen) is het eiwit S-IgA een

belangrijke component in de eerste verdedigingslinie van het lichaam (Veerman, Vissink & Van Amerongen, 2008). Cellen van het immuunsysteem die zich rond de kliercellen bevinden produceren het eiwit S-IgA. Op het celmembraan van de kliercellen zitten receptoren die het IgA eiwit in de cel naar binnen halen. Vanuit hier wordt het IgA eiwit getransporteerd naar de buitenkant van het lichaam door middel van het secretie component (SC) in S-IgA. Mensen met verhoogde S-IgA levels in hun speeksel, lijken minder snel ziek te worden van een virale infectie (Rossen et al., 1970; McClelland et al., 1980, aangehaald in Bosch 2001).

6 Onderzoek laat zien dat de hoeveelheid S-IgA die wordt uitgescheiden in speeksel zeer beïnvloed wordt door stress. Zowel de duur van de stressor (acuut of chronisch) als het type van de stressor lijkt een factor te zijn die bepalend is voor de S-IgA concentratie in het speeksel. Verlaagde S-IgA concentraties waren bijvoorbeeld te zien bij mensen die kampen met een zogeheten life event wat langdurige stress met zich meebrengt; zoals een dierbare die overlijdt, stress op het werk, een echtscheiding, chronische stress en zelfs het begin van stoppen met roken (Ussher et al., 2004). Uit andere studies bijkt dat acute natuurlijke stressoren zoals; coaching sessies, ploegendiensten (Zeier et al., 1996 aangehaald in Ring, Drayson, Walkey, Dale & Caroll, 2002), spreken in het openbaar (Evans, Bristow,

Hucklebrigde. Clowe en Pang, 1994) en mondelinge presentaties (Bristow et al., 1997) worden geassocieerd met het toenemen in plaats van afnemen van het S-IgA eiwit ( McClelland et al., 1985, aangehaald in Ring, Drayson, Walkey, Dale & Caroll, 2002).

Wanneer een proefpersoon werd blootgesteld aan een kortdurende stressor die activiteit en inzet vergde, zoals een geheugentest onder tijdsdruk zorgde dit voor een S-IgA-concentratie stijging. Dit was ook het geval bij de acute stress die vrijkomt door reken

oefeningen (Ring et al, 2005) en computerspelletjes. Dit is echter niet hetzelfde voor alle type acute stress. Het tegenovergestelde is bijvoorbeeld het geval wanneer proefpersonen worden blootgesteld aan een passieve stressor; een stressor waarbij geen inzet wordt gevraagd zoals bijvoorbeeld het kijken naar gruwelijke videobeelden, hierbij wordt de S-IgA-secretie juist verlaagd. (Carroll et al., 1996). Ook is er in eerdere studies een verschillend effect gevonden van dezelfde stressor. Willemsen et al. (1998) vonden eerder een toename in S-IgA

concentraties tijdens een cold pressor taak, terwijl er in een vervolgstudie van Willemsen et al(1998) juist een afname in S-IgA concentraties is gevonden tijdens dezelfde taak. Een suggestie die Willemsen deed voor vervolgonderzoek is om te kijken naar de temporale veranderingen van S-IgA concentraties.

7 Er kan tot nu toe weinig gezegd worden over de tijdspanne wanneer S-IgA

concentraties toe en afnemen en wat er nou gebeurt tijdens de stresstaak en in de daaropvolgende herstelperiode (Benham, 2007). Eerdere studies lieten aantoonbare

verschillen zien in S-IgA levels binnen 24-120 minuten na een stressor (Carroll et al., 1996; Evans, Bristow,Hucklebridge, Clow, & Pang, 1994; Kugler, Reintjes, Tewes, & Schedlowski, 1996; Ohira, Watanabe, Kobayashi, & Kawai, 1999; Zeier et al.,1996), maar meer recentelijk hebben onderzoekers al toename in S-IgA levels aangetoond in een kleine 5-8 minuten (Ring et al., 1999; Ring et al., 2000; Wetherell et al., 2004; Wetherell & Sidgreaves, 2005;

Willemsen et al., 1998; Willemsen et al., 2000; Winzer et al., 1999; aangehaald in Benham, 2007).

Het moge duidelijk zijn dat er nog geen evenredig beeld is over het effect van (acute) stress op het immuunsysteem en daarbij specifiek op het S-IgA eiwit. Om een duidelijker beeld te krijgen van het effect van acute stress op het S-IgA eiwit wordt er in dit onderzoek specifieker gekeken naar het soort stressor, de concentratie van het secretie component in IgA en de temorale variatie in S-IgA levels tijdens en na een stresstaak. Een doel van de huidige studie is om vast te stellen welke patronen van S-igA veranderingen er plaatsvinden bij het presenteren van een acute stresstaak. Hierbij wordt voornamelijk gekeken naar de snelheid waarmee S-IgA toe en afneemt. De snelheid waarmee de S-IgA levels veranderen geven belangrijke methodologische implicaties voor toekomstige studies die het eiwit S-IgA onderzoeken.

Om de rol van transport bij S-IgA veranderingen onder acute stress te onderzoeken wordt er in dit onderzoek gekeken naar het secretie-component (SC), een component van het eitwit IgA. Dit component heeft als voornaamste functie het beschermen van het antilichaam tegen afbraak door proteolitische enzymen, waardoor het S-IgA eiwit langer overleeft in het

8 maag-darm systeem (Chintalacharuvu, Lamm, Kaetzel, Robinson & Veerman, 1991).

Daarnaast is SC ook een transportmolecuul; het zorgt ervoor dat IgA, wat aan de binnenkant van het lichaam wordt geproduceerd door B lymfocyten, naar de buitenkant kan worden getransporteerd, bijvoorbeeld in het speeksel. Het meten van zowel S-IgA en het transport molecuul SC zal informatie geven over de onderliggende fysiologische mechanismen van de effecten van stress op S-IgA levels; komen deze effecten van stress doordat de immuuncellen de IgA secretie veranderen of door veranderingen in het IgA

transport door de kliercellen (Bosch, 2001).

In het licht van de bovengaande discussie wordt er in de volgende studie gekeken naar: De invloed van acute stress op het S-IgA eiwit: de rol van transport, het soort stressor en temporale variatie in S-IgA levels.

9 2. Methode

2.1 Deelnemers

Drieëndertig studenten (van wie 18 mannen) namen vrijwillig deel aan de studie (Gemiddelde leeftijd= 22.1, SD = 3.2; Gemiddeld BMI = 21.7, Bereik = 17.1-28.3).

Deelnemers kregen studiepunten voor hun deelname aan de studie. Exclusiecriteria waren: (a) momenteel onder medische behandeling , voorschreven medicijngebruik en (b) tekenen van koorts of luchtweginfecties in de afgelopen twee weken. Deelnemers tekenden een informed consent en het onderzoeksprotocol was goedgekeurd door het locale ethische commissie van de Vrije Universiteit te Amsterdam.

2.2 Procedure

Ter voorbereiding van het onderzoek werden deelnemers gevraagd om 24 uur voor het testen geen alcohol of drugs te gebruiken. Ook werd hen gevraagd om hun gewone nachtritme aan te houden, geen krachtige inspanningen te leveren, geen caffeïne houdende dranken te nuttigen, niet te roken (5 deelnemers waren rokers) de dag van het onderzoek en niet meer in het uur voorafgaand aan het onderzoek hun tanden te poetsen (om bloedingen te voorkomen). Vrouwen werden in de 7 dagen na hun menstruatie ingepland.

Experimenten vonden plaats tussen 13:30 en 16:00 om de effecten van een circadiaan ritme (biologische slaap/waak ritme) te minimaliseren (Nater, Rohleder, Schlotz, Ehlert, & KirschBaum, 2007).

Bij binnenkomst werden de experimentele procedures aan de deelnemer uitgelegd en werd hij of zij aangesloten met de nodige elektrodes voor electrocadiography (ECG) en impedantie cardiography (ICG). Na het reinigen van de mond met kraanwater werd de deelnemers uitgelegd hoe de speekselverzameling in zijn werk ging en vulden zij

10 vragenlijsten in. Hierna werd er een pauze ingelast van 20 minuten (om een baseline te

creëren) waarin zij rustig iets konden lezen. Dit werd gevolgd door de twee experimentele manipulaties, een geheugen taak op de computer (GT) en een cold pressor test (CPT). Deze werden verdeeld over de deelnemers en duurde elk 8,5 minuut. Elke taak werd gevolgd door een 16 minuten durende herstel pauze, hierna volgde de andere stressor manipulatie. Met elke stressor werden er zes speekselmonsters verzameld (verzamel procedure wordt hieronder uitgebreid beschreven); een baseline speekselmonster voor het experiment, één na 2 minuten en één na 5.5 minuten tijdens de manipulatie en een vierde monster gelijk na 8.5 minuten na het beëindigen van de test. Het laatstgenoemde tijdstip komt overeen met het normale stress meetpunt in S-IgA studies.

Tijdens de herstelperiode worden er nog twee andere speekselmonsters afgenomen, dit gebeurt 4 minuten en 10 minuten na de test wanneer de deelnemers weer rustig aan het lezen waren. Tussen de laatste herstel meting van de eerste taak en de baseline meting van de tweede taak rusten de deelnemers 20 minuten. Deelnemers vullen een stressvragenlijst in tijdens de baseline meting, het begin van de stressor en tijdens de speekselafname in het rustmoment van 10 minuten. Elektrocadiogram (ECG) en de impedantie cardiogram (ICG) werden doorlopend gemeten en de bloeddrukmetingen werden gedaan in intervallen die samenvielen met de speekselverzameling.

2.3 Geheugentaak (MT)

Voor de geheugentaak moesten deelnemers een set van vier karakters (cijfers en letters) proberen te onthouden waarbij ze vervolgens binnen een bepaalde tijd (<2000ms) moesten bepalen of één van de onthouden karakters tussen zes willekeurige karakters stond. Dit konden ze aangeven door een hendel over te halen naar ja of nee. (Bosch et al., 2001, 2003, de Geus, van Doomen, & Orlebeke, 1993). Elke minuut werd de te onthouden set veranderd. Deelnemers ontvingen gelijk feedback op correcte of incorrecte antwoorden en er

11 werd zowel een persoonlijke als een groepsgemiddelde getoond. Verkeerde feedback werd gegeven in random intervallen. Om te zorgen dat de inzet gelijk bleef werd de reactietijd aangepast aan de prestatie.

2.4 Cold pressor taak (CPT)

Deelnemers werd gevraagd om acht minuten een arm tot onder de ellenboog in water van 8 graden Celsius te houden (Willemsen et al., 1998). Eigenlijk horen bij de traditionele CPT lagere temperaturen (2-4 ºC) en een kortere onderdompeling (1-3 minuten). De 8ºC is gekozen, omdat deze blootstelling dezelfde duur heeft als de geheugentaak en het nog steeds stress en een krachtige reactie uitlokt (Willemsen et al., 1998). Dit langere CPT protocol is gevalideerd tijdens het gebruik van farmacologische blokkade studies (Ring et al., 200; Winzer et al., 1999)

De CPT leek relevant om mee te nemen voor twee redenen: Ten eerste is de hoge gelokaliseerde (vasculair) sympathische activatie die bij deze taak hoort nodig om te kijken of S-IgA eerst een vasculair of een cardiaal pad volgt. Ten tweede, is het bewijs voor een effect van CPT op S-IgA nogal verschillend (sommige studies geven toename, andere afname en sommige studies zelf geen effect van het S-IgA eiwit) en bovendien ontbreekt in deze studies de bevestiging van een sympathische activatie door iets anders dan de bestaande

bloeddrukmetingen (Mourot et al., 2009; Willemsen et al., 2002).

2.5 Vragenlijsten

De stemming subschaal van de Spielberger State-Trait Anxiety Inventory (STAI-Y) is gebruikt als indicator van ‘distress’ (van der Ploeg, 1988). De stemming schaal van de STAI is de meest gebruikte meting van angst en ‘distress’ in klinisch onderzoek, stressonderzoek en ook vaak gebruikt in stress studies in het lab. De schaal bestaat uit 20 korte stellingen, gescoord in een 4-punts Likert scale (van “erg veel” tot “helemaal niet”), de antwoorden

12 hierop reflecteren hoe je denkt, een nerveus gevoel, spanning en bang zijn of het gebrek hieraan ( “Ik ben gespannen”, “Ik maak me zorgen”, “Ik voel me kalm”, “Ik voel me veilig”.). De stemming schaal van de STAI laat uitstekende psychometrische kwaliteiten zien (

Cronbach’s alpha stemming subschaal = .94 (van der Ploeg, 1988).

Na de CPT werden de deelnemers gevraagd om hun pijn die door de CPT veroorzaakt werd te beoordelen op een 6 punts Likert scale (1: helemaal niet pijnlijk, 6: erg pijnlijk). Deelnemers vulden ook een zelfrapportage vragenlijst in over hun eigen gezondheid (huidige gezondheid, medicatie gebruik, andere medicijn behandelingen, gebruik van anti-conceptie), gebruikelijke gezondheidsgedrag (roken, alcohol inname, het drinken van koffie en thee, lichamelijke beweging en duur en kwaliteit van de slaap).

13 Resultaten

3.1 Datareductie en gebruikte analyses

Data werd geanalyseerd door het gebruik van herhaalde metingen ANOVAs. Paired t-testen zijn gebruikt om significate resultaten uit de herhaalde metingen verder te analyseren. Partial eta-squared (η2_p) is gebruikt als een meting van de effect grote, deze is vergelijkbaar met de adjusted R squared gebruikt in regressie analyses (Tabachnick & Fidell, 2001), waarbij waardes van 0.02, 0.13 en 0.26 relatief kleine, gemiddelde of grote effect groottes weergeven (Cohen, 1992). De analyses werden gecontroleerd voor mogelijk verstorende effecten van taak volgordes en andere potentiële verstorende effecten (sexe, BMI en wel of niet rokend). Uitbijters zijn gedefinieerd als +/- 3.5 SD en zijn verwijderd van de analyses (n = 1 voor PEP). Wanneer niet voldaan is aan de sphericity assumptie (vastgesteld door de Mauchli’s test) is de p waarde gecorrigeerd door middel van de Greenhouse-Geisser correctie. Data werd geanalyseerd met behulp van IBM SPPS Statistics 20.0 voor de Mac.

3.2S-IgA concentratie

Zoals te zien is in figuur 1 is over tijd voor S-IgA het effect van de twee taken

verschillend, waardoor er een significante Taak x Tijd interactie te zien was (F(5,160)= 4,86, p<.001, η2_p= .152). Aparte analyses van elke test lieten een significante toename van S-IgA zien vanaf de baseline meting tijdens de geheugentaak (F(5,135)=14.629, p<.001, η2_p =.351). Post hoc analyses lieten zien dat er een significante toename van S-IgA zichtbaar tussen eerste en de tweede meting (F(1,31)=37,13, p<.001, η2_p=.545) de tweede en de derde meting (begin stressor) (F(1,31)=11,296, p<.001 η2_p=.267 en de vierde en de vijfde meting (einde stressor) (F( 1,31)=37.135, p<.001, η2_p=.545. Paired t-testen lieten zien dat de S-IgA concentratie nog

14 significant verschilde tussen de eerste en de vierde meting (in figuur: offset) (t(32)=-2.795, p <.001) en pas bij de vijfde meting niet meer significant verschilde van de baseline meting (t(32)= -.357, ns). De cold pressor taak gaf geen significant effect op de S-IgA levels over tijd (F(5,160)=2,3898 p<.001 η2_p= 0.069). Exploratieve analyses lieten geen potentiële andere voorspellers zien van de resultaten (volgorde taak, sekse, roken of niet en BMI).

Figuur 1. S-IgA concentraties tijdens de geheugentaak en de cold pressor taak. p <.001, laat de door Sidak gecorrigeerde verschillen zien vanaf baseline voor elke taak. De tijden op de x-as laten het einde van de steeds 2 minuut durende speekselcollecties zien.

0 100 200 300 400 500 600 700

Baseline 3½min 7 min Offset na 8 min na 20 min

S-Ig A c on cen tr at ie

15 3.3 SC concentratie

Zoals te zien is in figuur 2, is het effect van de twee taken verschillend voor SC over tijd, waardoor er een significante Taak x Tijd interactie te zien was (F(1, 25)= 19,478, p<.001

2 p

η =0.419). Aparte analyses van elke test lieten een significante toename van SC concentratie

zien tijdens de geheugentaak (F(5,135)=21.869, p<.001, η2_p =.414). Post-hoc analyses lieten verder zien dat dit effect significant was tussen de eerste en de tweede meting (F(1,31)=24,14, p<.001, η2_p=.438) , de tweede en de derde meting (F(1,31)=22.638, p<.001, η_p2=.422) en het derde en vierde meetmoment (F(1,31)=44.1 p<.001, η2_p=.587). Paired t-testen lieten

vervolgens zien wanneer de SC concentraties tijdens de geheugentaak weer op baseline niveau zaten. De concentraties op de baseline meting verschilde nog significant met de SC concentraties op de vierde meting (t(32)=-4.70, p<.001) en verschilden na de vijfde meting niet meer significant met de baseline meting (t(32)=-.988, n.s.) De cold pressor taak gaf geen significant effect op de SC concentratie over tijd (F(5,160)= 2,242 , p= 0.085 η2_p =0,70 .

Figuur 2. SC concentraties tijdens de geheugentaak en de cold pressor taak. p <.001, laat de door Sidak gecorrigeerde verschillen zien vanaf baseline voor elke taak. De tijden op de x-as laten het einde van de steeds 2 minuut durende speekselcollecties zien.

0 100 200 300 400 500 600 700

Baseline 3½min 7 min Offset na 8 min na 20 min

SC c on cen tr at ie

16 Zoals te zien is in figuur 3 lieten exploratieve analyses een verschil zien van SC

concentratie over tijd wanneer wel of niet rokers met elkaar worden vergeleken in de

geheugentaak conditie. Er was een significante Tijd x Roken interactie te zien (F(2.28, 61.5)= 4,711, p<0.01, η2_p=0.149). Post-hoc analyses lieten zien dat dit effect significant was tussen de meetmomenten twee en drie (F(1.27)= 17.402, p<.001, η2_p=.392, tijdens de

geheugentaak. Verdere exploratieve analyses lieten geen potentiële andere voorspellers zien van de resultaten (volgorde taak, sekse en BMI). Verder is er gekeken naar de Ratio van SC

ten opzichte van S-IgA, maar hier zijn geen significante effecten gevonden.

Figuur 3. SC concentraties. p <.001, laat de door Sidak gecorrigeerde verschillen zien tussen wel en niet rokende deelnemers tijdens de geheugentaak. De tijden op de x-as laten het einde zien van de steeds 2 minuut durende speekselcollecties. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Baseline 3½min 7 min Offset na 8 min na 20 min

S C c on cen tr at ie

17 4. Discussie

4.1 Klinische implicaties

In deze studie is gekeken naar de invloed van acute stress op concentraties van het S-IgA eiwit. Specifiek is gekeken of de effecten van stress op S-S-IgA gerelateerd is aan transport, het type stressor en de timing van de metingen. De resultaten van het huidige onderzoek bevestigen de uitkomsten van eerder onderzoek; namelijk dat acute stress zorgt voor verhoogde S-IgA concentraties en dat acute stress het immuunsysteem van het lichaam in gang zet in plaats van de functie hiervan te verzwakken, zoals het geval is bij langdurige stress (Kimura, Isowa, Ohira & Murashima, 2005). Voorspelt werd dat het tijdstip van het verzamelen van speeksel mogelijk een belangrijke determinant kan zijn van S-IgA reacties op stress. De resultaten lijken in lijn met de verwachting: tijdens de cognitieve stressor

(geheugen taak) bleek een toename van zowel SC als component als het gehele S-IgA eiwit tijdens het begin van de stressor. Deze resultaten indiceren dat S-IgA concentraties relatief stabiel zijn over tijd in normale situaties, maar dat de levels snel omhoog schieten na het beginnen van een geheugentaak. De S-IgA concentraties bleven stijgen gedurende de taak tot de meting die plaatsvond na 8.5 minuut onmiddellijk na afloop van de stresstaak. Deze

bevindingen repliceren de resultaten van eerdere onderzoekers die S-IgA stijgingen lieten zien na een acute stress taak. (Bosch et al., 2001; Bristow et al.,1997; Carroll et al., 1996; Evans et al., 1994; Kimura, Isowa, Ohira, & Murashima, 2005; Ring et al., 2000; Wetherell et al., 2004). Ook suggereren de resultaten dat de effecten kortdurend zijn, aangezien de S-IgA levels weer ongeveer naar baseline niveau daalden binnen ongeveer twee minuten na een stresstaak. Zulk snel herstel van de S-IgA levels is in lijn met eerder onderzoek: Bosch et al. (2001) lieten een herstel zien binnen 13 minuten en Wetherell et al. (2004) binnen 7 minuten.

18 De resultaten van de huidige studie indiceren dat inconsistenties in de timing van het verzamelen van speeksel mogelijk de verschillen in data in andere studies verklaren.

Verschillen in timing kunnen de omvang van de verandering in concentraties overschatten of juist onderschatten. Dit door de snelle reactie en het snelle herstel van S-IgA concentraties tijdens en na acute stress. Zowel het beginpunt van de meting en de duur van speeksel monsters worden hierdoor aangetast. Het kan zijn dat een speeksel monster lagere S-IgA levels laat zien dat is afgenomen na 5.5 minuten na het beëindigen van de taak dan één die is afgenomen in de laatste 2 minuten van een taak. In veel onderzoeken zijn namelijk alleen de S-IgA concentraties meegenomen die vlak voor en na de stresstaak werden gemeten, zoals in het onderzoek van Kobayashi en Kawai, 1999. Dit verschil in meetmoment kan weer de effectgrootte van de stressmanipulatie beïnvloeden.

Verder laat het huidige onderzoek een gelijke toename zien van zowel de SC als S-IgA concentraties bij de geheugentaak. Dit impliceert dat acute stress invloed heeft op zowel de immuuncellen als de transportcellen. Uit in vitro studies blijkt echter dat een stijging van IgA concentraties voor dat deze getransporteerd zijn geen effect heeft op de snelheid waarmee S-IgA wordt verplaatst (Norderhaug et al. 1999, aangehaald in Bosch et al, 2001). Zelfs als de acute stress van de geheugentaak zou zorgen voor een stijging van IgA, voordat deze

getransporteerd is, zou dit geen oorzaak van de waargenomen stijging van S-IgA kunnen zijn. Concluderend kan gezegd worden dat de de stijging van de S-IgA concentraties voornamelijk is toe te rekenen aan de verhoogde transport activiteit van de kliercellen (Bosch et al., 2001).

19 4.2 Exploratieve bevindingen

Er is een effect van roken gevonden op de SC concentraties tijdens de geheugentaak. Het bleek dat rokers hogere SC concentraties hadden tijdens de geheugentaak dan de niet rokers. Dit effect impliceert dat rokers meer SC nodig hadden om dezelfde S-IgA

concentraties als de niet rokers te krijgen. Alleen is het nog onduidelijk waarom er dan meer transport eiwitten nodig zijn voor het krijgen van verhoogde S-IgA levels. Het kan

bijvoorbeeld zijn dat rokers een slechter werkend immuunsysteem hebben wat zorgt voor een inefficiëntere werking van celtransport, zoals dat in het immuunsyteem. Daarnaast kan het aantal deelnemers die rookten een rol speelden in dit effect, aangezien het maar vijf rokende deelnemers betrof. Ook was de standaard fout bij de wel rokende groep erg groot, wat aangeeft dat de resultaten minder betrouwbaar zijn. Meer onderzoek naar het secretie component in combinatie met roken is nodig om verdere antwoorden te kunnen geven over het onderwerp.

4.3 Toekomstig onderzoek en tekortkomingen huidig onderzoek

Om er zeker van te zijn dat de geheugentaak en cold pressor taak te vergelijken waren is er gebruik gemaakt van een uitgebreid 8 minuten cold pressor taak protocol die ergens anders is gevalideerd (Winzer et al., 1999; Ring et al, 2001). De data, en dat van anderen, lieten zien dat dit protocol een betrouwbare vervanger was van de kortere eerder gebruikte cold pressor taak protocollen. Een andere opvallende bevinding is dat de cold pressor taak geen duidelijk effect leek te hebben op de SC en S-IgA concentraties, (Felmingham, Tran, Fong & Bryant, 2012; O’donnell, Kammeren, O’Reilly, Taylor & Glover, 2009) aangezien er in eerdere studies wel een effect is gevonden van verhoogde S-IgA concentraties na een cold pressor taak (Willemsen et al., 1998).

20 worden door verstorende effecten; zoals het onbedoelde stimuleren van speekselvloei en/of het klemmen van de kaken tijdens deze pijnlijke stimulus (Arhakis et al., 2013; Bosch et al., 2011). Deze mogelijkheden zou een toekomstige studie met een gestandaardiseerde collectie van niet gestimuleerd speeksel kunnen beamen.

Dit onderzoek kende een aantal beperkingen. Om te beginnen is er een gebrek geweest aan een controle conditie waarin men de S-IgA en SC veranderingen herhaaldelijk meet zonder manipulatie. Eerdere studies zijn er niet in geslaagd om speeksel veranderingen te laten zien in niet gemanipuleerde controle condities (Bosch e al., 2001, 2003; Willemsen et al., 2002), dit suggereert dat de herhaalde metingen zelf niet hebben kunnen zorgen voor de SC en S-IgA veranderingen. Daarnaast moesten de deelnemers de twee stresstaken

opeenvolgend op dezelfde dag ondergaan (Bosch et al., 2001 Winzer et al., 1991). Dit zou alleen geen oorzaak moeten zijn geweest voor overdrachtseffecten om de volgende drie redenen: 1) Er was een lange rustperiode tussen de twee taken; 2) De baseline levels verschilden niet significant tussen de twee taken; 3) De volgorde van de twee taken is gecompenseerd over de deelnemers en volgorde is meegenomen als covariaat in de analyses. Het meenemen van de taak volgorde als covariaat veranderde geen van de resultaten.

De resultaten van de huidige studie suggereert dat de effecten van acute stress tussen de 7 en 8 minuten in een stresstaak het hoogste zijn. Het is alleen niet duidelijk hoelang de verhoogde S-IgA levels zouden blijven als de stressor ook langer zou duren. Eerder

onderzoek heeft laten zien dat een 33 minuut durende PASAT sessie de S-IgA levels niet verder verhogen dan die gemeten werden op 14 minuten in de test. Wel bleven deze hoge levels gedurende de gehele stress bestaan (Ring et al., 2002). Gezien de steeds moeilijk

21 wordende PASAT is het mogelijk dat de verhogingen in S-IgA gebonden zijn met de

moeilijkheid van de test, want op een bepaalde moeilijkheidsgraad van de test hadden deelnemers wellicht hun maximale levels van S-IgA bereikt of begonnen ze zich metaal te distantiëren van de stresstaak. Er is nog weinig onderzoek bekend die het effect van

moeilijkheid in een taak meeneemt in het onderzoek naar S-IgA, terwijl er wel onderzoek is die geen effect laat zien van moeilijkheid van een taak op S-IgA (Willemsen et al., 2000). Meer recent onderzoek suggereert dat een gemiddeld niveau van moeilijkheid juist de grootste effecten in S-IgA verhoging laten zien. Te moeilijke taken zouden een minder effect laten zien (Wetherell & Sidgreaves, 2005). Het zou informatief zijn om te kijken naar het effect van een andere, wellicht met sociale evaluaties, acute stress test op de temporale variaties in S-IgA, zoals de Trier Sociale stress test (Kirschbaum, Pirke, & Hellhammer,1993).

Een benoemswaardige kracht van het beschreven onderzoek is de manier waarop het speeksel is verzameld, namelijk via de spuug methode. Deze methode is in het algemeen geaccepteerd als een “gouden standaard” en voorkomt de nadelen (per ongeluk kauwen en te weinig speekselproductie) die komen kijken bij een methode waarbij gebruikt wordt gemaakt van absorberend materiaal (Beltzer et al., 2010: Bosh et al., 2011; Proctor & Carpenter, 2001; Rohleder et al., 2006). Het is zelfs gebleken dat alleen het gebruik van absorberende

materialen al zorgt voor een toename in stress. Door het gebruik van de spuug methode is het huidige onderzoek mogelijk niet te generaliseren naar onderzoeken waarbij er gebruik is gemaakt van een andere verzameltechniek.

Tot slot kan er geconcludeerd worden dat S-IgA levels inderdaad verhogen bij acute stress en dat deze verhoogde levels van korte duur zijn. Daarnaast blijken S-IgA en SC concentraties afhankelijk van zowel de tijd waarin zij gemeten worden als het soort stressor

22 dat wordt gebruikt. Zo blijkt de geheugentaak hogere S-IgA en SC concentraties op te wekken dan de cold pressor taak. Ook is door het meten van het SC component gebleken dat de

stijging van de S-IgA concentraties voornamelijk zijn toe te rekenen aan de verhoogde transport activiteit. Daarnaast blijkt er een effect van roken op de SC concentraties over tijd, maar dit effect moet door het geringe aantal rokende deelnemers en de grote standaard error voorzichtig worden geïnterpreteerd. Het huidige onderzoek laat met het kijken naar S-IgA veranderingen over tijd en het kijken naar de invloed van transport een effectieve benadering zien in S-IgA onderzoek.

23 Referenties

Benham, G. (2007). The shape of stress: the use of frequent sampling to measure temporal variation in S-IgA levels during acute stress. Stress and Health, 23, 295–301

Bosch, J.A., Brand, H.S., Ligtenberg, T.J., & Bermond, B.(1996). Psychological stress as a determinant of protein levels and salivary-induced aggregation of Streptococcus gordonii in human whole saliva. Psychosomatic Medicine, 58(4), 374–382.

Bosch, J.A., Brand, H.S., Ligtenberg, A.J., Bermond, B., Hoogstraten, J., & Nieuw Amgerongen, A.V. (1998). The response of salivary protein levels and S-IgA to an academic examination are associated with daily stress. Journal of

Psychophysiology, 12(4), 384–391.

Bosch, J.A., De Geus, E.J., Kelder, A., Veerman, E.C.I., Hoogstraten, J., & Nieuw Amerongen, A.V. (2001). Differential effects of active versus passive coping on secretory immunity. Psychophysiology, 38(5), 836–846.

Bosch, J.A., de Geus, E.E., Ring, C., & Amerongen, A.V.N. (2004). Academic examinations and immunity: Academic stress or examination stress? Psychosomatic Medicine, 66(4), 625–626.

Bosch, J.A., Ring, C., de Geus, E.J.C., Veerman, E.C.I., & Amerongen, A.V.N. (2002). Stress and secretory immunity. International Review of Neurobiology, 52, 213–253.

Bristow, M., Hucklebridge, F.H., Clow, A., & Evans, P.D. (1997). Modulation of Secretory immunoglobin A in saliva in relation to an acute episode of stress and arousal. Journal of Psychophysiology, 11(3), 248–255.

24 Carroll, D., Ring, C., Shrimpton, J., Evans, P., Willemsen, G., & Hucklebridge, F.

(1996). secretory immunoglobulin A and cardiovascular responses to acute psychological challenge. International Journal of Behavioral Medicine, 3, 266 -281.

Dhabha, F.S.(2002). Stress-induced augmentation of immune function: The role of stress hormones, leukocyte trafficking, and cytokines. Brain, Behavior and Immunity, 16

785–798

Deinzer, R., Kleineidam, C., Stiller-Winkler, R., Idel, H., & Bachg, D. (2000). Prolonged reduction of salivary immunoglobulin a (s-iga) after a major academic exam. International Journal of Psychophysiology, 37(3), 219–232.

Dickerson, S.S., & Kemeny, M.E. (2004). Acute stressors and cortisol responses: A theoretical integration and synthesis of laboratory research. Psychological Bulletin, 130(3),355–391.

Evans, P., Clow, A., & Hucklebridge, F. (1997). Stress and the immune system. The Psychologist, 10(7), 303–307.

Isowa, T., Ohira, H., & Murashima, S. (2004). Reactivity of immune, endocrine and cardiovascular parameters to active and passive acute stress. Biological Psychology, 65(2),101–120.

Jemmott, J.B., & McClelland, D.C. (1989). Secretory IgA as a measure of resistance to infectious disease: Comments on Stone, Cox, Valdimarsdottir and Neale. Behavioral Medicine,15(2), 63–71.

25 Kimura, K., Isowa, T., Ohira, H., & Murashima, S. (2005). Temporal variation of acute stress responses in sympathetic nervous and immune systems. Biological Psychology, 70(2), 131–139.

Mouton, C., Fillion, L., Tawadros, E., & Tessier, R. (1989). Salivary IgA is a weak stress marker. Behavioral Medicine, 15(4), 179–185.

Ohira, H., Watanabe, Y., Kobayashi, K., & Kawai, M. (1999). The Type A behavior pattern and immune reactivity to brief stress: Change of volume of secretory immunoglobulin A in saliva. Perceptual and Motor Skills, 89(2), 423–430.

Phillips, A.C., Carroll, D., Evans, P., Bosch, J.A., Clow, A., Hucklebridge, F., & Der, G. (2006). Stressful life events are associated with low secretion rates of

immunoglobulin A in saliva in the middle aged and elderly. Brain, Behavior and Immunity, 20(2), 191–197.

Ring, C., Drayson, M., Walkey, D.G., Dale, S., & Carroll, D (2002). Secretory

immunoglobulin A reactions to prolonged mental arithmetic stress: Inter-session and intra-session reliability. Biological Psychology, 59, 1–13.

Ring, C., Harrison, L.K., Winzer, A., Carroll, D., Drayson, M., & Kendall, M. (2000). Secretory immunoglobulin A and cardiovascular reactions to mental arithmetic, cold pressor and exercise: Effects of alpha-adrenergic blockade. Psychophysiology, 37(5), 634–643.

Willemsen, G., Ring, C., Carroll, D., Evans, P., Clow, A., & Hucklebridge, F. (1998). Secretory immunoglobulin A and cardiovascular reactions to mental arithmetic and cold pressor. Psychophysiology, 35(3), 252–259.

26 Willemsen, G., Ring, C., McKeever, S., & Carroll, D. (2000). Secretory immunoglobin A and cardiovascular activity during mental arithmetic: Effects of task difficulty and task order. Biological Psychology, 52(2), 127–141.