Microbiologie in hapklare porties
Moederlijke instincten
Immuniteit van pasgeborenen
Vanaf hun geboorte lopen pasgeborenen een groot risico op een bacteriële infectie, omdat hun immuunsysteem nog in ontwikkeling is. Gelukkig brengen moeders zowel in de baarmoeder als na de geboorte via de moedermelk beschermende antilichamen over op hun baby’s, die een eerste beschermingslaag bieden tegen blootstelling aan ziekteverwekkers. Deze overgedragen antilichamen kunnen doeltreffend optreden tegen ziekteverwekkers die aan de buitenkant van de cellen (d.w.z. extracellulair) worden blootgesteld, maar het is niet bekend of zij ziekteverwekkers kunnen bestrijden die zich in de cellen verbergen (d.w.z. intracellulair). Daarom kunnen intracellulaire infecties een aanzienlijke bedreiging vormen voor de gezondheid van pasgeborenen.
Onlangs bleek uit een in Nature gepubliceerde studie dat overgedragen maternale antilichamen inderdaad kunnen beschermen tegen intracellulaire ziekteverwekkers. Onderzoekers in het laboratorium van Dr. John Erickson (Cincinnati Children’s Hospital Medical Center) ontdekten dat zwangerschap een specifieke wijziging van maternale antilichamen teweegbrengt die bescherming biedt tegen een bepaalde intracellulaire infectie veroorzaakt door Listeria monocytogenes (figuur 1). Deze ziekteverwekker kan een ernstige bacteriële infectie veroorzaken, die leidt tot koorts en griepachtige symptomen. Jaarlijks worden naar schatting 1600 mensen met listeriose besmet, waarbij zwangere vrouwen en pasgeborenen het meest vatbaar zijn. Deze studie baant de weg voor de ontwikkeling van infectie-bestrijdende behandelingen en inspireert tot vooruitgang op het gebied van op antilichamen gebaseerde therapieën en de ontwikkeling van vaccins.
Zwangerschap-geïnduceerde antilichamen
Het onderzoeksteam voerde hun studies uit met zwangere en pasgeboren muizen. Zij ontdekten dat zwangere muizen met Listeria-immuniteit muizen baarden met hoge Listeria-antilichaamspiegels en dus een grotere bescherming tegen infectie. Deze resultaten bevestigden dat door de moeder overgedragen antilichamen inderdaad kunnen beschermen tegen intracellulaire ziekteverwekkers. Interessant is echter dat pasgeboren muizen met kunstmatig overgedragen antilichamen van Listeria-immune maar niet zwangere muizen nog steeds gevoelig waren voor infectie. Hieruit bleek dat zwangerschap een specifieke wijziging van de antilichamen teweeg moet brengen die hun immuniteit “aanzet”.
Geïntrigeerd door dit resultaat onderzochten de onderzoekers vervolgens hoe deze antilichamen hun beschermende kracht verkregen. Het blijkt dat een zeer kleine structurele wijziging verantwoordelijk is. Deze wijziging vindt plaats op een suikermolecuul, bekend als siaalzuur, op het oppervlak van het antilichaam. Het onderzoeksteam ontdekte dat tijdens de zwangerschap 6 atomen van het siaalzuur worden verwijderd, in een proces dat bekend staat als “deacylering” (figuur 2). De onderzoekers veronderstelden dat deze deacylering wordt gekatalyseerd door een enzym genaamd “SIAE”, waarvan bekend is dat het meer wordt geproduceerd tijdens de zwangerschap. Eenmaal gedeacyleerd kan het antilichaam vervolgens worden herkend door specifieke receptoren die de Listeria-immuniteit activeren.
Een nieuw perspectief op op antilichamen gebaseerde therapieën
Opwindend genoeg bleken in het laboratorium geproduceerde antilichamen met dezelfde siaalzuurmodificatie pasgeboren muizen te beschermen die geen antilichamen van hun moeder hadden gekregen. Het nabootsen van deacylering en andere kleine structurele veranderingen op de suikers van antilichamen is een veelbelovende strategie voor de ontwikkeling van geneesmiddelen tegen niet alleen Listeria, maar ook andere intracellulaire infecties zoals HIV en respiratoir syncytieel virus (RSV). Dit onderzoek benadrukt het belang van het bestuderen van antilichamen door de lens van de zwangerschap om nieuwe moleculaire wijzigingen voor op antilichamen gebaseerde therapieën en de ontwikkeling van vaccins bloot te leggen.
Featured image: Made by author and BioRender
Vertaald door: Liang Hobma
micro-bites.org 