Heb je het gevoel dat je tegen je grenzen loopt? Met dit apparaatje wordt het aantoonbaar.

Een burn-out is het resultaat van een constant te hoge stress of spanning in je lichaam. Helaas krijgen steeds meer mensen hiermee te maken. Zo zou zelfs 1op de 6 werknemers burn-out klachten ervaren. Maar niet alleen werkenden blijken hier last van te ondervinden. Het kan ook een reactie zijn op uitzonderlijke omstandigheden, zoals de huidige coronacrisis. Tot nu toe konden doktors maar moeilijk een burn-out bij een patiënt vaststellen. Dat komt omdat er nog geen manier bestond om de stressniveaus in je lichaam op een objectieve manier te kwantificeren. Tot nu.

Apparaatje
Onderzoekers hebben in een nieuwe studie een kleine, draagbare sensor ontwikkeld die direct op de huid van een patiënt geplaatst kan worden. Deze ‘pleister’ meet vervolgens continu de hoeveelheid cortisol in je zweet. “Het belangrijkste is dat deze technologie artsen voorziet van een nieuw type hulpmiddel en dynamische gegevens over de cortisolspiegel,” legt onderzoeker Adrian Ionescu in een interview met Scientias.nl uit. “Het biedt een dagelijks overzicht van de hoeveelheid cortisol, iets wat onmogelijk is om door middel van bloedmonsters te verkrijgen.”

Over cortisol
Cortisol wordt ook wel het stresshormoon wordt genoemd. Dat komt omdat het vrijkomt bij elke vorm van stress, zowel fysiek als psychologisch. Het hormoon wordt aangemaakt in de bijnieren als reactie op een angst- of stressprikkel. Cortisol vervult essentiële functies in ons lichaam zoals het reguleren van het metabolisme, de bloedsuikerspiegel en de bloeddruk. Bovendien beïnvloedt het ook het immuunsysteem en de cardiovasculaire functies.

Wanneer we ons in een stressvolle situatie bevinden – of het nu levensbedreigend is of alledaags – is cortisol het hormoon dat het stokje even overneemt. Het instrueert ons lichaam om de benodigde energie naar onze hersenen, spieren en hart te leiden. “Cortisol kan in een opwelling worden uitgescheiden,” vertelt Ionescu. “Je voelt je goed en plotseling gebeurt er iets waardoor je onder druk komt te staan. Hierdoor begint je lichaam meer van het hormoon te produceren.”

Burn-out
Hoewel cortisol ons lichaam helpt te reageren in stressvolle situaties, snijdt het mes eigenlijk aan twee kanten. Normaal gesproken wordt het gedurende de dag constant vrijgegeven, met een piek in de ochtend, waarna het geleidelijk in de loop van de middag en avond weer afneemt. “Maar bij mensen die aan een stressgerelateerde ziekte leiden, wordt dit ritme volledig verstoort,” zegt Ionescu. “En als het lichaam te veel of te weinig cortisol aanmaakt, kan dat de gezondheid van een persoon ernstig schaden. Zo erg zelfs, dat dit kan leiden tot obesitas, hart- en vaatziekten, depressie en burn-out.”

Zweet
Met behulp van bloedonderzoek krijgen dokters een momentopname van de cortisolspiegels van een patiënt. Maar er bestond tot dusver nog geen methode om de cortisol-concentraties continu in kaart te brengen. En daar wilden de onderzoekers wat aan doen. “Dit is het belangrijkste voordeel van ons apparaat,” zegt Ionescu. “Het kan simpelweg worden gedragen terwijl wetenschappers tegelijkertijd kwantitatieve, objectieve gegevens verzamelen over bepaalde stressgerelateerde ziektes.” Detecteerbare hoeveelheden cortisol zijn naast het bloed ook terug te vinden in speeksel, urine en zweet. Ionescu koos er samen met zijn team voor om zich te concentreren op zweet. “Zweet biedt een niet-invasieve methode om cortisol gedurende de dag te meten, zonder dat de normale levensstijl verstoort hoeft te worden,” legt Ionescu uit. “Patiënten kunnen met een pleister buiten het ziekenhuis worden gecontroleerd.”

Hoe werkt het?
Het betekent dus dat tekenen van een burn-out gedetecteerd kunnen worden door de hoeveelheid cortisol in je zweet te meten. Hoe dat precies in zijn werk gaat? “We hebben drie soorten functionele blokken gecombineerd,” legt Ionescu desgevraagd uit. “Eén transistor (dezelfde als in een microprocessor) een ultradunne laag grafeen en een aptameren (op grafeen) die specifiek het cortisolmolecuul kunnen vangen. Deze drie blokken zijn elektrisch met elkaar verbonden. Wanneer een cortisolmolecuul wordt opgevangen door een aptameer, brengt het een elektrische lading naar het oppervlak van het grafeen en verbindt dit met de onderliggende transistor, die het huidige niveau ziet veranderen. Door de hoeveelheid verandering in de elektrische stroom leiden we de concentratie cortisol af. Dit proces is erg gevoelig, waardoor we heel effectief zeer kleine concentratieveranderingen kunnen kwantificeren.”

Psychologische ziektes
Dankzij de ingenieuze pleister krijgen onderzoekers en artsen een beter inzicht in psychologische ziektes die te maken kunnen hebben met teveel stress. En dat is een grote stap voorwaarts. “Tot nu toe kon dit alleen beoordeeld worden op basis van de perceptie en de gemoedstoestand van een patiënt,” legt Ionescu uit. “En die zijn vaak subjectief. Het hebben van een betrouwbaar, draagbaar systeem kan artsen dus helpen om objectief te kwantificeren of een patiënt bijvoorbeeld aan een depressie of burn-out lijdt en of een bepaalde behandeling effectief is. Bovendien kunnen artsen die informatie in real-time verkrijgen. En dat is een grote stap voorwaarts in het uitbreiden van onze kennis over deze ziektes.”

Vervolgonderzoek
De onderzoekers zijn nu van plan om hun uitvinding verder te testen. Zo is er een project opgezet in het Zwitserse universitair Ziekenhuis van Lausanne om de pleister op menselijke patiënten uit te proberen. Bij dit onderzoek zijn zowel gezonde mensen, als mensen die lijden aan het syndroom van Cushing (een aandoening waarbij het lichaam teveel cortisol aanmaakt) en mensen met de ziekte van Addison (een aandoening waarbij het lichaam niet genoeg cortisol produceert) betrokken. “We kijken ernaar uit om deze nieuwe sensor in een ziekenhuisomgeving te testen en nieuwe inzichten te verwerven in hoe onze lichamen werken,” aldus onderzoeker Esmeralda Megally.

De hoop is dat er nu eindelijk een manier is gevonden om de stressniveaus van mensen goed in kaart te kunnen brengen. En mogelijk kan deze, nu al veelbelovende technologie, nog verder uitgebreid worden. Want wie weet wordt de technologie op een dag wel verwerkt in slimme armbanden. Maar dat is nu nog toekomstmuziek. Want eerst moet de effectiviteit en betrouwbaarheid in vervolgstudies verder onderzocht worden. Ionescu is in ieder geval optimistisch. “We hebben er alle vertrouwen in dat onze technologie uitstekende informatie kan bieden over de trends in de cortisol-concentraties,” zegt hij. “Het zal mogelijk een goede aanvulling zijn op de huidige methoden van ziekenhuizen. Het bevestigt dan ook dat het medische domein veel kan profiteren van de vooruitgang in nanotechnologie.”