Onderzoek geleid door de Universiteit van Bonn onthult hoe macrofagen onmiddellijk reageren na contact met bacteriën. Macrofagen hebben twee gezichten: in gezond weefsel voeren ze belangrijke taken uit en ondersteunen ze hun omgeving. Tijdens een infectie stoppen ze echter met dit werk en jagen in plaats daarvan op de ziekteverwekkers. Bij contact met bacteriën veranderen ze hun metabolisme binnen enkele minuten drastisch. Dit blijkt uit een nieuwe studie onder leiding van de Universiteit van Bonn, die nu is gepubliceerd in het tijdschrift “Immunity”. Op de middellange termijn kunnen de resultaten leiden tot nieuwe vaccinatiestrategieën, maar ook tot nieuwe benaderingen voor de bestrijding van auto-immuunziekten.
Macrofagen kunnen indringers praktisch “uitsnuiven”: hun celoppervlak bevat talloze sensoren, de Toll-achtige receptoren. Deze werken op dezelfde manier als de reukreceptoren in de neus: ze worden geactiveerd wanneer ze een specifiek chemisch signaal tegenkomen. Het alarm dat ze activeren, leidt vervolgens tot een reeks reacties in de cel. “In deze fase initiëren macrofagen hun ontstekingsreactie”, legt Mario Lauterbach uit, die zijn doctoraat aan het Institute of Innate Immunity aan de Universiteit van Bonn afrondt. “Hoe ze hun metabolisme in de eerste paar minuten veranderen en wat de gevolgen zijn, is tot nu toe onduidelijk.”
Er zijn verschillende groepen Toll-achtige receptoren, die elk reageren op verschillende “geuren”. Dit zijn moleculen die in de loop van de evolutie als belangrijke gevaarssignalen naar voren zijn gekomen. Hieronder bevinden zich de zogenaamde lipopolysachariden (LPS), belangrijke componenten van de bacteriële celwand. “We hebben nu macrofagen geconfronteerd met LPS en onderzocht wat er in de volgende minuten en uren gebeurt”, legt Lauterbach uit.
De wetenschappers konden aantonen dat het celmetabolisme dramatisch verandert kort na LPS-contact: Macrofagen absorberen onmiddellijk meer glucose uit hun omgeving – maar niet primair om energie te verkrijgen. In plaats daarvan zetten ze de suiker om in zogenaamde acetylgroepen, kleine moleculen die verwant zijn aan azijnzuur. Deze dienen vervolgens als een soort label in de celkern: ze worden gebruikt om genoomsequenties te labelen die intensiever moeten worden gelezen.