Dynamiek van leukocytenpopulaties in gezondheid en ziekte: in vivo labelling van delende leukocyten met gedeutereerd water

Er bestaat veel controverse over hoe lang de cellen van het immuunsysteem
leven, hoe snel ze delen en hoe hard ze doodgaan in een gezond individu. Dat
maakt het buitengewoon lastig om uitspraken te doen over hoe deze dynamiek
verandert in situaties waarin het immuunsysteem verstoord is, zoals HIV-1
infectie of hematopoietische stamceltransplantatie. Met de recentelijk
ontwikkelde techniek stabiele isotoop labelling is het mogelijk om in vivo,
onder fysiologische omstandigheden, de dynamiek van cellen te bestuderen. In
deze studie willen wij het label "deuterium" aan proefpersonen toedienen in de
vorm van zwaar water (2H2O), om vast te stellen wat de turnover parameters zijn
van diverse leukocytenpopulaties in gezondheid (jonge volwassenen,
zestigplussers), en deze te vergelijken met situaties die het immuunsysteem
verstoren (HIV-1 infectie, hematopoietische stamceltransplantatie (HSCT),
thymectomie). Kennis van deze basale parameters is belangrijk om concretere
vragen te beantwoorden, zoals de vraag of in HIV-1 infectie chronische
immuunactivatie of juist een homeostatische respons op CD4 T cel verlies de
oorzaak is van verhoogde CD4 T cel turnover, en of er in lymfopene
HSCT-patiënten een actieve homeostatische respons getriggerd wordt of niet.
Uiteraard bieden inzichten in de dynamische basis van dergelijke verstoringen
ook perspectief op de ontwikkeling of verbetering van therapeutische
interventies.

Doel van deze studie is om te bepalen wat de turnover van leukocytenpopulaties
is in gezondheid (jong, oud) en hoe deze zich verhoudt tot situaties waarin het
immuunsysteem verstoord is (HIV-1 infectie, HSCT, thymectomie).

De studie betreft een open observationeel onderzoek, bestaande uit de
tijdelijke consumptie van stabiele isotoop-gelabeld (gedeutereerd, of zwaar)
water (2H2O), en prospectieve bloedafnames en urineafnames voor
laboratoriumonderzoek. Bloedafnames vinden maximaal 7 maal plaats in de periode
dat zwaar water wordt gedronken (uplabelling fase) en maximaal 7 à 8 maal in de
periode daarna (delabelling fase). Verscheidene celpopulaties zullen uit de
bloedmonsters gesorteerd, waarna in het DNA uit deze populaties de deuterium
verrijking kan worden gekwantificeerd met behulp van een combinatie van
gaschromatografie en massaspectometrie (GC-MS). Frequente afname van
urinemonsters maakt het mogelijk om per tijdspunt te corrigeren voor de inname
van label door een individu.

De belasting voor deelnemers aan deze studie is minimaal. Inname van kleine
hoeveelheden 2H2O zoals beschreven in deze studie is niet schadelijk voor de
gezondheid en kan dagelijks thuis worden ingenomen. Alleen de initiële bolus
2H2O van 10ml per kg lichaamsgewicht, die in kleine beetjes gegevens wordt op
de dagbehandeling, kan mogelijk tot enige duizeligheid en/of misselijkheid
leiden. Bloedafnames van 50 ml per afname vinden maximaal 7 maal plaats tijdens
de periode dat 2H2O wordt ingenomen en nog 7 maal in de periode nadat gestopt
is met het drinken van 2H2O. Eventueel volgt ten minste een jaar na stoppen met
2H2O nog een vijftiende bloedafname. De deelnemers zullen in totaal dus 14 à 15
maal naar het UMC Utrecht moeten komen. Waar mogelijk zullen deze afspraken
samenvallen met controle-afspraken (HSCT patiënten, HIV-1-geïnfecteerden). Een
uitzondering op de UMC Utrecht bezoeken wordt gevormd door de gezonde
zestigplussers: alle bloedafnames behalve de eerste vinden in deze groep plaats
in het seniorenwooncentrum. Bloednames kunnen incidenteel leiden tot subcutane
hematoomvorming.