Microbiologie in hapklare porties
De onwaarschijnlijke vriend van het Zika-virus
Wat is het Zika-virus?
Zika werd een begrip in 2015 toen grote uitbraken begonnen in heel Amerika. In slechts zeven maanden, van februari tot april 2015, werden in Brazilië 7000 gevallen van ziekte en huiduitslag gemeld; deze gevallen werden later in verband gebracht met het Zika-virus. Na de uitbraak van Zika werd een ongekend aantal baby’s geboren met microcefalie – een aandoening waarbij het hoofd van een baby kleiner is dan normaal. Microcefalie kan leiden tot ontwikkelingscomplicaties en toevallen. Men denkt dat de complicaties bij pasgeborenen gedeeltelijk het gevolg zijn van verticale overdracht van het virus van de moeder op de foetus – wanneer het virus tijdens de zwangerschap van de moeder op de foetus wordt overgedragen. Recent onderzoek heeft echter aangetoond dat immuniteit tegen het denguevirus de infectie met het Zika-virus kan verergeren, vooral tijdens de zwangerschap.
Zika en knokkelkoorts – ongelukkige verwanten
Zika- en denguevirussen worden overgebracht door Aedes-muggen, wat betekent dat ze vaak op dezelfde plek worden aangetroffen. Dengue is een ander door muggen overgedragen virus dat nauw verwant is aan Zika en dat griepachtige symptomen kan veroorzaken en in zeldzame gevallen dodelijk is. Door de co-circulatie van deze virussen kan iemand af en toe de pech hebben om met beide virussen besmet te raken. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat dengue immuun serum, een plasma dat antilichamen bevat om dengue infectie te bestrijden, Zika verergert in menselijke witte bloedcellen en zwangere muizen. Interessant genoeg hebben andere onderzoeken aangetoond dat een eerdere dengue-infectie geen invloed heeft op het Zika-virus bij niet-zwangere dieren. Er is dus iets specifieks aan zwangerschap dat een ongebruikelijke interactie veroorzaakt tussen eerdere dengue-infecties en huidige Zika-infecties – maar waarom?
Niet alle antilichamen zijn goed
Model van antilichaam-afhankelijke verbetering. Gemaakt met Biorender.com
Een mogelijke verklaring zou kunnen liggen in iets dat antilichaam-afhankelijke versterking wordt genoemd. Antilichaam-afhankelijke versterking treedt op wanneer antilichamen, die worden verondersteld te helpen bij het bestrijden van infecties, er in werkelijkheid voor zorgen dat het virus de cel binnenkomt. Gewoonlijk binden antilichamen zich aan een ziekteverwekker en voorkomen ze dat de ziekteverwekker de cel binnendringt en zich vermeerdert. In zeldzame gevallen kunnen antilichamen echter fungeren als een trojaans paard waardoor ziekteverwekkers de cel kunnen infiltreren, waar ze zich kunnen vermenigvuldigen. Dit fenomeen is typerend voor het denguevirus.
Het denguevirus heeft iets wat het ongebruikelijker maakt dan andere virussen: het heeft vier verschillende vormen. Wanneer iemand besmet is met één vorm van het denguevirus, heeft hij meestal milde symptomen, als hij al symptomen heeft. Als die persoon echter op latere leeftijd wordt geïnfecteerd met een tweede vorm van het denguevirus, is de kans groter dat hij ernstige symptomen ontwikkelt – dit komt doordat de antilichamen die de persoon tijdens de eerste infectie heeft gemaakt goed waren om die infectie af te weren, maar nu herkennen deze antilichamen de nieuwe vorm van het virus en vergemakkelijken in plaats daarvan de infectie.
Maar hoe houdt antilichaamafhankelijke versterking verband met het Zika-virus en zwangerschap? Tijdens de zwangerschap worden weefsels zoals de placenta beschermd tegen normale immuunreacties zoals ontstekingen om de baby te beschermen. Zika maakt hier mogelijk gebruik van en samen met een mogelijke antilichaamafhankelijke versterking die wordt toegeschreven aan een eerdere dengue-infectie, kan dit desastreuze gevolgen hebben voor de foetus.
De bevindingen
Onderzoekers van het Trudeau Instituut wilden de invloed van dengue-infectie op Zika-infectie bij zwangere penseelaapjes bepalen. Penseelaapjes zijn niet-menselijke primaten die immunologisch vergelijkbaar zijn met mensen, wat ze in dit geval de ideale proefpersonen maakt.
Voordat ze overstapten op een diermodel, onderzochten ze eerst het effect van dengue immuunserum op menselijke witte bloedcellen die geïnfecteerd waren met het Zika virus, maar ze zagen geen effect. Dit betekent dat in de handen van deze onderzoekers de aanwezigheid van dengue-antilichamen in menselijke witte bloedcellen de Zika-infectie niet verergert. De onderzoekers gebruikten echter dengue-antilichamen die geproduceerd waren in penseelaapjes, die mogelijk niet hetzelfde werken in menselijke cellen. Om dit probleem aan te pakken, gebruikten ze opnieuw dengue immuunserum van penseelaapjes, maar dit keer in cellen van penseelaapjes. Toen deze cellen werden geïnfecteerd met het Zika virus, zagen ze een ergere Zika infectie dan in cellen die niet waren behandeld met het dengue immuun serum.
Nu de onderzoekers het effect van dengue-infectie op Zika-infectie in celkweek hadden bekeken, wilden ze overgaan op hun diermodel van penseelaapjes. Ze paren dengue-immune vrouwelijke penseelaapjes, die anti-dengue antilichamen hadden, met mannelijke penseelaapjes. Zodra de zwangerschap was bevestigd, infecteerden ze deze vrouwtjes met het Zika-virus. De onderzoekers zagen dat bij de penseelaapjes die immuun waren voor het denguevirus, er een grotere toename was van Zika in de placenta’s, het orgaan dat verantwoordelijk is voor het leveren van voedingsstoffen aan de foetus. De foetussen zelf vertoonden ook hoge niveaus van het Zika virus.
Er werden ook Zika virus-eiwitten gevonden in foetussen met dengue-immune moeders – de onderzoekers zagen Zika virus-eiwitten in de hersenen van de foetus, wat neurologische schade zou kunnen veroorzaken. Toen ze echter naar het speeksel en de urine van de vrouwelijke penseelaapjes keken, zagen ze geen significante toename van het Zika-virus, waaruit bleek dat de dengue-immuniteit specifiek de foetus trof. Dit onderzoek bevestigt dat een eerdere dengue-infectie de infectie met het Zika-virus bij foetussen verergert. Maar is dit te wijten aan antilichaam-afhankelijke versterking? Het korte antwoord is dat we dat nog niet weten.
Hoewel de onderzoekers ontdekten dat de dengue-immune penseelaapjes antilichamen hadden die het Zika virus konden binden en dat ze slecht neutraliserend waren, wat betekent dat de antilichamen niet in staat waren om het virus te stoppen, zagen ze ook dat na verloop van tijd de hoeveelheid Zika virus-neutraliserende antilichamen vergelijkbaar was tussen penseelaapjes die dengue immuniteit hadden en penseelaapjes die dat niet hadden. Dit geeft aan dat beide penseelaapjes in staat zouden moeten zijn om Zika-infectie te bestrijden. Hoewel dit onderzoek niet onomstotelijk suggereert dat antilichaam-afhankelijke versterking verantwoordelijk is voor het feit dat dengue-immuniteit Zika-infecties erger maakt bij foetussen, sluit het dit niet uit.
Wat betekent dit?
Hoewel de bevindingen van dit onderzoek geen goed nieuws zijn, geeft het toekomstige onderzoeksrichtingen aan die op een dag Zika-infectie bij foetussen zouden kunnen voorkomen. Het herinnert je er ook aan dat het oplopen van een door muggen overgedragen ziekteverwekker ernstige gevolgen kan hebben, dus doe er alles aan om te voorkomen dat je gebeten wordt.
Link to the original post: Impact of prior dengue virus infection on Zika virus infection during pregnancy in marmosets. (Kim IJ, Tighe MP, Clark MJ, Gromowski GD, Lanthier PA, Travis KL, Bernacki DT, Cookenham TS, Lanzer KG, Szaba FM, Tamhankar MA, Ross CN, Tardif SD, Layne-Colon D, Dick EJ Jr, Gonzalez O, Giraldo Giraldo MI, Patterson JL, Blackman MA. Impact of prior dengue virus infection on Zika virus infection during pregnancy in marmosets. Sci Transl Med. 2023 Jun 7;15(699):eabq6517. doi: 10.1126/scitranslmed.abq6517. Epub 2023 Jun 7. PMID: 37285402.)
Featured image: Created by author with Biorender.com
Vertaald door: Liang Hobma
micro-bites.org 