Elastine is een uniek eiwit dat zorgt voor elasticiteit in de dynamische weefsels van het lichaam zoals longen, bloedvaten en huid. In de longen zorgt elastine ervoor dat de longen ontplooien tijdens de inademing en terugveren naar de oorspronkelijk positie tijdens de uitademing. Elastine wordt met name voor en direct na de geboorte geproduceerd. Nadien komt de aanmaak van nieuw elastine nagenoeg stil te liggen. Uit wetenschappelijk onderzoek is duidelijk naar voren gekomen dat we ons hele leven moeten doen met het elastine in onze longen dat we in de hele vroege jeugd hebben aangemaakt. Verlies van elastine in de longen leidt tot emfyseem, verlies van elastine in de huid tot rimpels en verlies van elastine in de bloedvaten, om verscheidene redenen, tot een verhoogd risico op hart- en vaatziekten.
Elastine kan worden afgebroken door bepaalde eiwitten in ons lichaam, die we elastasen of proteasen noemen. De afbraaksnelheid van elastine neemt steeds verder toe naarmate we ouder worden (Rabinovich, 2016). Bij patiënten met de longziekte chronic obstructive pulmonary disease (COPD) neemt de elastine afbraaksnelheid sneller toe bij het ouder worden dan bij personen zonder COPD (Huang, 2016). Naast elastasen/proteasen, die elastine af kunnen breken, hebben we ook eiwitten in het lichaam die ons elastine tegen afbraak beschermen: de anti-elastasen/anti-proteasen. Alfa-1 antitrypsine is een anti-elastase dat voornamelijk in de lever gemaakt wordt en met name bescherming biedt tegen de destructieve effecten van het eiwit neutrofiel elastase. Alfa-1 antitrypsine deficiëntie (tekort) wordt veroorzaakt door mutaties (veranderingen) in het alfa-1 antitrypsine gen. Personen met alfa-1 antitrypsine deficiëntie hebben onvoldoende verdediging tegen de schadelijke effecten van neutrofiel elastase en verliezen hierdoor vaak versneld elastine en dan met name in hun longen leidend tot longemfyseem. Longemfyseem bij personen met alfa-1 antitrypsine deficiëntie wordt dus veroorzaakt door een verstoorde balans tussen elastase (neutrofiel elastase) en anti-elastase (alfa-1 antitrypsine) richting elastase activiteit, wat zorgt voor elastine afbraak.
In elastine vezels zit een bijzonder aminozuur (een bouwsteen van een eiwit) dat alleen in elastine voorkomt. Dit aminozuur noemen we desmosine (Partridge, 1964). Desmosine kan in lichaamsvloeistoffen zoals bloed, urine en sputum gemeten worden in het laboratorium van mijn ziekenhuis. Er zijn slechts een handjevol laboratoria in de wereld die net als wij ook betrouwbaar desmosine kunnen meten. De desmosine concentratie in het bloed en urine laat zien hoe snel elastine in het lichaam wordt afgebroken (Turino, 2011). De desmosine concentratie in sputum is daarentegen een maat voor elastine afbraak in de longen (Turino, 2011). Het is bekend dat desmosine waarden bij patiënten met COPD gemiddeld hoger zijn dan bij personen zonder COPD (Turino, 2011). COPD patiënten met alfa-1 antitrypsine deficiëntie hebben gemiddeld weer hogere desmosine concentraties dan COPD patiënten zonder een tekort aan alfa-1 antitrypsine (Turino, 2016). Alfa-1 antitrypsine kan via een infuus worden toegediend aan patiënten met aan alfa-1 antitrypsine deficiëntie (Chapman, 2015). Een onderzoek heeft laten zien dat toediening van alfa-1 antitrypsine leidt tot een daling van de afbraaksnelheid van elastine (Ma, 2015).
In de praktijk worden longfunctietesten en CT-scans gebruikt om de ernst van het COPD en longemfyseem te bepalen. Waarom hebben we dan behoefte aan een bloedtest, zult u zich wellicht afvragen? Met longfunctietesten en CT-scans kunnen we vaststellen hoeveel longweefsel er in het verleden kapot gegaan is, maar niet hoe snel het longweefsel op het moment zelf wordt afgebroken. Voordat met deze testen de arts vertellen dat er sprake is van COPD, moet er al best veel longweefsel kapot gegaan zijn (Mohamed Hoesein, 2012). En deze longschade is onherstelbaar… Met desmosine kan wel worden bepaald hoe actief de afbraaksnelheid van elastine is. Mijn toekomstvisie ten aanzien van alfa-1 antitrypsine deficiëntie bestaat uit drie punten: (1) het identificeren van personen met deze aandoening, liefst op zo jong mogelijke leeftijd, (2) het meten van desmosine en longfunctie eens per jaar en (3) starten met alfa-1 antitrypsine infusies bij personen bij wie de desmosine waarden hoger zijn dan bij leeftijdsgenoten. Hoeveel hoger de desmosine waarden moet zijn weet ik niet. Daarnaast is meer wetenschappelijk onderzoek noodzakelijk voordat mijn toekomstvisie dagelijkse praktijk kan worden.
Dr. Rob Janssen, longarts in het Canisius-Wilhelmina Ziekenhuis te Nijmegen