Bloedstolsels spelen een onverwachte rol in het
beschermen van het lichaam tegen de dodelijke gevolgen van
bacteriën door het absorberen van bacteriële toxinen, hebben
onderzoekers aan de Universiteit van California, Davis,
ontdekt. Het onderzoek werd gepubliceerd 2 december in het
tijdschrift PLOS ONE.
"Het is een belangrijke aanvulling op de korte lijst van
verdediging die dieren gebruiken om zich te beschermen tegen
sepsis door toxine veroorzaakt," zei Peter Armstrong,
hoogleraar moleculaire en cellulaire biologie aan UC Davis
en senior auteur op schrift.
Zelfs met de moderne antibiotica, worden ongeveer 300.000
mensen per jaar in de Verenigde Staten getroffen door
septische shock veroorzaakt door bacteriële infecties, met
een sterftecijfer van 30 tot 50 procent. Septische shock
wordt veroorzaakt door Gram-negatieve bacteriën, die een
toxine afscheiden, lipopolysaccharide endotoxine genaamd. In
kleine hoeveelheden triggert lipopolysacharide ontstekingen.
Als de infectie met deze bacteriën uit de hand loopt, komt
lipopolysacharide in de bloedbaan terecht en richt
catastrofale schade aan in organen en weefsels.
Deze toxines veroorzaken ziekte in verschillende
diersoorten - lipopolysacharide is ook giftig voor zowel
hoefijzer krabben als kreeften, door honderden miljoenen
jaren in evolutie gescheiden van de mens. Bij mensen en
andere zoogdieren, vormen bloedstolsels zich snel uit een
mengsel van gespecialiseerde bloedcellen en eiwit vezels.
Geleedpotigen zoals hoefijzer krabben en kreeften kunnen ook
stolsels vormen in reactie op letsel, met een verschillende
mix van cellen en eiwitten.
Stolsels beschermen en helpen wonden af te dichten, om te
voorkomen dat bloed of lichaamsvloeistoffen weglekken en
vormen een fysieke barrière die bacteriën verspert en
blokkeert het lichaam binnen te komen. De nieuwe studie
toont aan dat ze ook actief lipopolysacharide absorberen, de
verspreiding naar het lichaam in de omgeving van de wond te
verminderen, waar het ziekte zou kunnen veroorzaken of zelfs
de dood.
Armstrong’s laboratorium had te voren fluorescentie
labels ontwikkeld om aan te tonen dat een
lipopolysacharide-achtig molecuul aanwezig is in
chloroplasten, de structuren in cellen van groene planten
die fotosynthese bewerkstelligen en waarvan gedacht wordt
dat ze van bacteriën afstammen. Hij onderzoekt ook de rol
van bloedstolsels in hardnekkige infecties, Armstrong
besloot om dezelfde technieken te testen op bloedstolsels
die waren blootgesteld aan bacteriën of bacteriële
lipopolysaccharide. De fluorescerende proefmonsters lichtten
op in de stolsels, waaruit blijkt dat vezelstolsels
lipopolysacharide aan hun oppervlakken bonden.
"Ik was in extase," zei Armstrong. "Het was een van die
momenten dat de rest van het ploeteren de moeite waard
maakt."
Armstrong en collega’s Margaret Armstrong bij UC Davis en
Frederick Rickles aan de George Washington University
bekeken de bloedstolsels, of het equivalent ervan, van
mensen, muizen, kreeften en hoefijzer krabben. In alle vier
de soorten, bevonden zij dat aan fluorescentie gelabelde
lipopolysaccharide gebonden was aan de vezels van het
bloedstolsel. De toxine was te sterk gehecht om gemakkelijk
te worden verwijderd door middel van chemische behandelingen
die zwak gebonden macromoleculen verwijderen uit eiwitten.
Tijdens een sabbatical verlof van het laboratorium van Dr
Bruce Furie Beth Deaconess Medisch Centrum en de
Universiteit van Harvard, was Armstrong ook in staat om
stolsels in de bloedvaten van levende muizen te filmen, en
toonde aan dat deze in vivo stolsels lipopolysacharide in
real time opnamen. Deze in vivo experimenten, zei hij,
bevestigen deze observaties van de bovenste plank en bieden
nieuwe inzichten in de pathologie van de sepsis.
Een van de dodelijke gevolgen van septische shock is
verspreide intravasculaire coagulatie, wanneer bloedstolsels
zich snel door het lichaam heen vormen. Maar de nieuwe
resultaten suggereren dat het op kleine en plaatselijke
schaal een onderdeel zou kunnen zijn van een
beschermingsmechanisme tegen sepsis - deze intravasculaire
stolsels kunnen in grote aantallen lipopolysacharide opnemen
uit het bloed. Zij tonen ook aan dat in plaats van een
eenvoudige fysieke barrière, de bloedstolsels een actieve en
dynamische rol spelen in het beschermen van het lichaam
tegen infecties.
Delen van het onderzoek werden uitgevoerd op het Woods
Hole Marine Biological Laboratory. Het werk werd
gefinancierd door een subsidie van de National Science
Foundation.
Vertaling Shanti Onneweer
