Wordt E. coli de nieuwe Zwarte Dood?

Share Button

De pestbacterie Yersinia pestis, de veroorzaker van de Zwarte Dood, ontstond in slechts enkele duizenden jaren uit de mildere maagparasiet Y. pseudotuberculosae. Een bijzonder akelige gedachte. Wat als datzelfde proces met de ‘onschuldige’ E. coli of een andere darmbacterie plaatsvindt en deze zich ontwikkelt tot een dodelijke ziekte?

The Plague, een schilderij uit 1898, stelt de pest metaforisch als rondwarend monster voor. Door de pest is meer dan een derde van de Europese bevolking gestorven.

The Plague, een schilderij uit 1898, stelt de pest metaforisch als rondwarend monster voor. Door de pest is meer dan een derde van de Europese bevolking gestorven.

Pest nog steeds zeer gevaarlijke ziekte
De pest is nog steeds een dodelijke ziekte. Zonder behandeling kunnen patiënten binnen drie tot vijf dagen sterven. In de Middeleeuwen stierf ongeveer een derde van de Europese bevolking aan de Zwarte Dood, veroorzaakt door Yersinia pestis[1]. Ook nu nog meldt Wereldgezondheidsorganisatie WHO 1000 tot 3000 gevallen van de pest per jaar. Y. pestis komt op ieder continent voor behalve Antarctica.

Pestbacterie ontstaan uti darmbewoner
Al honderd jaar is bekend dat Yersinia pestis, de pestbacterie, en Yersinia pseudotuberculosae (die pseudotuberculose, een milde ingewandsziekte veroorzaakt) nauw met elkaar verwant zijn. Hoe nauw, blijkt nu. Yersinia pestis is ontstaan uit Y. pseudotuberculosis en verschilt hier genetisch vrijwel niet van. Al langer zijn onderzoekers zeer verbaasd hoe het kan dat een relatief milde parasiet zich zo gemakkelijk kon ontwikkelen tot misschien wel de meest verwoestende epidemie ooit.  Met behulp van nieuwe DNA sequentietechnieken hebben onderzoekers van de Northwestern University Feinberg School of Medicine, ontdekt hoe deze twee genetisch nauwelijks verschillende bacteriesoorten twee enorm  verschillende ziektebeelden kunnen opleveren.

Enkele ontbrekende kleine stukjes los RNA veranderden milde parasiet in massamoordenaar
De verschillende in ziektebeeld komen door veranderingen in kleine, niet coderende stukjes RNA (sRNA’s), die veel cellulaire processen controleren. RNA wordt gewoonlijk door cellen gebruikt als ‘afschrift’ van DNA. Dit RNA, messenger RNA, wordt vervolgens gelezen door een ribosoom en vertaald in een eiwit. De honderden sRNA’s die alleen al in een enkele bacterie voorkomen, worden nooit vertaald in eiwitten, maar doen iets heel anders. Wat ze precies doen, was tot nu toe een raadsel. De onderzoekers brachten alle s-RNA’s voor de oerpestbacterie Y. pseudotuberculosis in kaart. Verdere analyse leidde tot een aantal verrassende ontdekkingen over hun functie. Van de 150 s-RNA’s die het team vond, is een meerderheid specifiek voor de Yersinia soort en zes sRNA’s zijn uniek voor Y. pseudotuberculosis.

Deze zes sRNA’s ontbreken in de pestbacterie Y. pestis. De onderzoekers veronderstellen dat deze verloren zijn gegaan gedurende de snelle evolutie van deze bascterie, zo’n 1500 jaar tot 20 000 jaar geleden en mogelijk de verklaring zijn voor de agressiviteit van de pest. Hier is ook een goede evolutionair-genetische reden voor. Tot de komst van de landbouw, aan het einde van de laatste ijstijd, waren er maar weinig mensen die ook nauwelijks contact met elkaar hadden. Een parasiet die zijn gastheer doodt houdt het dan niet lang uit. Met de komst van landbouw en steden kreeg Y. pestis de kans zich te ontwikkelen tot agressieve ziekteverwekker.

Wordt E. coli de nieuwe pest?
Er zijn meer ‘onschuldige’ darmparasieten met agressieve neigingen. Een heel bekende is Escherichia coli, waaruit zich de agressieve EHEC-bacterie heeft ontwikkeld. Naar nu blijkt, met ongeveer hetzelfde ontwikkelpatroon als de pestbacterie volgde (al is bij mijn weten niet bekend of dit ook met sRNA te maken heeft). Zou zich uit E. coli of een soortgelijke darmbewoner de opvolger van de pest kunnen ontwikkelen? Mede gezien het feit dat antibiotica hun werking steeds meer verliezen, een uitermate akelige gedachte.

Bronnen
1. Verena J. et al., Targeted enrichment of ancient pathogens yielding the pPCP1 plasmid of Yersinia pestis from victims of the Black Death. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011
2. W. Lathem, J. Koo et al., Global discovery of small RNAs in Yersinia pseudotuberculosis identifies Yersinia-specific small, noncoding RNAs required for virulence, PNAS (2011)
3. From Mild-Mannered to Killer: Study Explains Plague’s Rapid Evolution and Sheds Light On Fighting Deadly Diseases, Science Daily (2011)

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger