immuunsysteem

Zo vermenigvuldigen virussen zich. Bron: Oxford University

Lichaam gebruikt virussen als Trojaanse paarden

Lichaamscellen die aangevallen worden door een virus, markeren virussen met een speciaal eiwit. Daardoor gaan afweercellen ze analyseren en antistoffen vormen. Kunnen we hiermee sneller vaccins tegen dodelijke virussen ontwikkelen?

Getagde virusdeeltjes
Het is al bekend, dat wanneer virussen die DNA bevatten of produceren een lichaamscel binnendringen, het ontdekt wordt door een gespecialiseerd enzym, cyclic GMP-AMP synthase (cGAS). Dit produceert een klein signaalmolecuul, cyclic GMP-AMP (cGAMP), dat het alarmsignaal vormt voor andere cellen en het immuunsysteem alarmeert. Nu heeft een onderzoeksteam van de Britse universiteit Oxford ontdekt, dat als sommige virussen zich vermenigvuldigen, cGAMP ingebouwd wordt. Dit betekent dat als ze nieuwe cellen infecteren, cGAMP onmiddelijk een immuunreactie uitlokt.

Zo vermenigvuldigen virussen zich. Bron: Oxford University
Zo vermenigvuldigen virussen zich. Bron: Oxford University

Tag wekt felle immuunreactie tegen virus op
Volgens viroloog Jan Rehwinkel van de MRC Human Immunology Unit, binnen Oxford University’s Radcliffe Department of Medicine, werd dit pas ontdekt toen cellen die cGAS bevatten (gebruikelijk in het lichaam, ongebruikelijk in lab-experimenten, omdat cGAS het experiment in de war stuurt) werden gebruikt voor experimenten. Zonder cGAS namelijk geen cGAMP, en dus kon cGAMP ook niet in virions (virions zijn virusdeeltjes; virus is de term voor de soort, waartoe de virions behoren) ingebouwd worden.[1]

Virions die geproduceerd werden door cGAS-rijke cellen, wekten een veel heftiger immuunrespons op dan virions die in cGAS-loze cellen worden geproduceerd. Hetzelfde effect trad ook op in cellen met ‘normale’  hoeveelheden cGAS.

Het is nog niet duidelijk, of cellen gericht virions taggen met cGAS, of dat het domweg een bijproduct is van de manier waarop virussen zich verspreiden.[2]

Vaccins worden beter
Het onderzoeksteam zoekt nu uit of deze ontdekking kan worden gebruikt om een belangrijke groep vaccins te verbeteren. Zogeheten virale-vector vaccins bevatten genetisch gemanipuleerde virusdeeltjes die zo ontworpen zijn, dat ze een heftige immuunreactie uitlokken tegen de virusziekte in kwestie. Wellicht wordt de immuunreactie nog heftiger als het alarmmolecuul mee wordt verpakt in het vaccin.

Een andere groep, onder leiding van prof. Nicolas Manel van het Institut Curie in Parijs deed een soortgelijke ontdekking. Beide artikelen zullen tegelijkertijd worden gepubliceerd. Een welkom staaltje collegiale sportiviteit dus.

Hoe werkt de complete immuunreactie?
Het molecuul cGAMP bindt aan een stimulator, STING (Stimulator of interferon genes). STING zet de productie van interferon klasse I aan. Interferonen op hun beurt zetten cellen die een rol spelen in het immuunsysteem aan tot actie. Er zijn tientallen soorten interferonen, die elk een eigen type immuunrespons opwekken. Afhankelijk van wat voor type infectie het lichaam tegenkomt, worden specifieke interferonen geproduceerd.

Bronnen
1. Researchers discover immune system’s trojan horse?, University of Oxford (2015)
2. A. Bridgeman et al., Viruses transfer the antiviral second messenger cGAMP between cells, Science, 2015

Lichaam gebruikt virussen als Trojaanse paarden Meer lezen »

Ingewandsbacteriën onderdrukken ons immuunsysteem. De verklaring waarom antibiotica allergie veroorzaken. Bron: Missouri University

Werking antibiotica verantwoordelijk voor allergie-epidemie

Allergie komt anno 2012 veel vaker voor dan in de tijd van onze opa’s en oma’s. In een artikel in het vooraanstaande vakblad Nature Medicine beschrijven de ontdekkers de reden: een onverwacht gevolg van antibioticamisbruik op het gedrag van de darmflora.

Puzzelstukjes al aanwezig
Al voor dit onderzoek was bekend dat één van de oorzaken in onze ingewanden ligt. Epidemiologische studies hebben veranderingen in de samenstelling van de darmflora gelinkt aan de ontwikkeling van allergische ziekten. Doorgaans bewonen tussen de 1000 en 15 000 verschillende bacteriesoorten onze dikke darm. Ook is bekend bij immunologen dat signaalmoleculen, geproduceerd door bepaalde immuuncellen, allergische ontstekingen opwekken. Uit dierproeven is bekend dat er een link bestaat tussen deze twee: commensale bacteriën wekken heftiger allergische reacties op. Deze onderzoekers wilden het werkingsmechanisme van dit effect ontdekken.

Ingewandsbacteriën onderdrukken ons immuunsysteem. De verklaring waarom antibiotica allergie veroorzaken. Bron: Missouri University
Ingewandsbacteriën onderdrukken ons immuunsysteem. De verklaring waarom antibiotica allergie veroorzaken. Bron: Missouri University

Antibiotica vernietigen natuurlijke symbionten
Om dit uit te zoeken, behandelden onderzoeker Artis en zijn collega’s van de Pennsylvania School of Veterinary Medicine muizen met een vijftal verschillende orale antibiotica om hun darmflora te verminderen of uit te putten. De antibiotica varieerden van het veel voorgeschreven ampicilline (met weinig bijwerkingen) tot het laatste redmiddel vancomycine, dat een aantal uiterst gevaarlijke bijwerkingen heeft. Overigens, ongelofelijk genoeg, ontstaat er nu zelfs tegen het giftige vancomycine resistentie, wat het nodige zegt over de gewetenloze stupiditeit en incompetentie van bepaalde artsen.

Antibiotica leidt tot meer allergie-veroorzakende antilichamen
Ze ontdekten dat muizen die met antibiotica werden behandeld, een verhoogde hoeveelheid IgE klasse antilichamen in hun bloed hebben. Dit zijn antilichamen die allergie en astma veroorzaken. Dit hoge IgE gehalte op zijn beurt verhoogt namelijk het aantal basofiele granulocyten, witte-bloedcellen die de ontstekingsstof histamine uitscheiden. Dit gebeurt ook bij de ontstekingen bij allergische reacties.

Dit effect treedt overigens niet alleen bij muizen op maar ook bij mensen. Iemand die door genetische aanleg grote hoeveelheden IgE antilichamen aanmaakt, is doorgaans hypergevoelig voor eczeem en infecties. Astma wordt daarom behandeld met antilichamen die IgE neutraliseren, zodat de basofiele granulocyten geen ontstekingen meer veroorzaken.

Bacterie trapt op de rem
Naar nu blijkt, scheiden bepaalde soorten maag-darmbacteriën die  met de mens gecoëvolueerd zijn, stoffen af die de groei van zogeheten immuun-precursorcellen (B-cellen) in het beenmerg afremmen. De reden hiervoor is duidelijk: een op hol geslagen immuunsysteem dat veel antistoffen aanmaakt  is slecht nieuws voor deze bacteriën. Als antibiotica deze bacteriën vernietigen, verdwijnt deze rem en worden er grote hoeveelheden immuun-precursorcellen aangemaakt. Deze gaan vervolgens veranderen in B-plasmacellen die veel IgE afscheiden, met de bekende gevolgen.

Ook chronische ontstekingsziekten door vernietigde darmflora?
Dit lost ook een ander medisch raadsel op. Veel mensen worden geteisterd door chronische ontstekingsziekten. Uit eerder onderzoek weten we al dat deze op een of andere manier samenhangen met veranderingen in de darmflora. Ook andere ziekten – denk aan kanker, infecties en autoimmuunstoornissen – zouden op grond van deze ontdekking wel eens beïnvloed kunnen worden door de darmflora. In het geval van kanker willen artsen uiteraard juist een hyperactief immuunsysteem.

‘Eindelijk een verklaring voor allergie-explosie’
Al jaren zijn experts niet in staat een verklaring te vinden voor de enorme explosie van astma en allergieën in de laatste decennia. Volgens dit artikel is wellicht overmatig gebruik van antibacteriële middelen, zoals antibiotica, de oorzaak. Deze schakelen de natuurlijke darmbewoners, die het immuunsysteem onderdrukken, uit en maken ruimte voor opportunistische nieuwkomers die dit niet doen.

Bron
David Artis et al., Commensal bacteria–derived signals regulate basophil hematopoiesis and allergic inflammation, Nature Medicine, 2012

Werking antibiotica verantwoordelijk voor allergie-epidemie Meer lezen »