Hoe een schimmel je afweersysteem kan lamleggen

Dick Schrauwen [1]

Een onderzoeksteam van de Universiteit van Jena brengt het mechanisme achter gliotoxine [2] in kaart. Gliotoxine is een mycotoxine [3] van de schimmel Aspergillus fumigatus [4].

Friedrich-Schiller-Universitaet Jena

De schimmel [5] bevindt zich overal en is buitengewoon gevaarlijk voor mensen met een verzwakte afweer. De schimmel Aspergillus fumigatus komt bijna overal op aarde voor. Het openbaart zich als een donkergrijze, gerimpelde deken op vochtige muren of als microscopisch kleine sporen die door de lucht meegevoerd worden en zich vastklampen aan behang, matrassen en vloeren.

Gezonde mensen hebben meestal geen probleem als de sporen hun lichaam binnendringen omdat hun immuunsysteem de schimmelsporen uit de weg ruimt. De schimmel vormt echter een bedreiging voor mensen met een ondermijnd immuunsysteem zoals aidspatiënten of voor mensen met een mindere afweer na een orgaantransplantatie.

Professor Oliver Werz is werkzaam aan het Instituut voor Farmacie van de Universiteit van de Friedrich Schiller Universiteit in Jena (Duitsland). Een internationaal onderzoeksteam onder Werts’s leiding heeft recent blootgelegd hoe de schimmel de afweer lamlegt waardoor een dodelijke schimmelinfectie kan ontstaan. De onderzoekers hebben hun bevindingen gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift `Cell Chemical Biology` (DOI: 10.1016 / j.chembiol.2019.01.001) [6].

Naast andere factoren is het vooral het krachtige mycotoxine gliotoxine dat verantwoordelijk is voor de de wijze waarop Aspergillus fumigatus mensen ziek maakt. "Het was bekend," zegt onderzoeksleider Werz, "dat gliotoxine een immunosuppressief effect heeft. Dit betekent dat gliotoxine de activiteit van cellen van het immuunsysteem vermindert". Tot nu toe was het echter niet helder hoe dat precies gebeurt. Werz en zijn collega's hebben het proces gedetailleerd bestudeerd en werpen meer licht op de onderliggende moleculaire mechanismen.

AFWEERCELLEN COMMUNICEREN MET ELKAAR

De onderzoekers brachten afweercellen in contact met synthetisch geproduceerde gliotoxine. Deze cellen, zogenaamde neutrofiele granulocyten [7], vormen de eerste lijn van het immuunsysteem. "Hun taak is om ziekteverwekkers te detecteren en te elimineren", legt Werz uit. Zodra zo'n afweercel in contact komt met een ziekteverwekker, bijvoorbeeld een schimmel, loost het specifieke boodschapperstoffen (leukotriënen [8]) in het bloed. Die boodschapperstof trekt andere afweercellen aan. Zodra er voldoende afweercellen beschikbaar zijn, maken ze de indringer onschadelijk.

HET MYCOTOXINE SCHAKELT EEN ENZYME UIT

Dit gebeurt niet als het pathogeen Aspergillus fumigatus erbij betrokken is. Zoals de Jena-wetenschappers konden aantonen, zorgt gliotoxine ervoor dat de productie van de boodschapperstof leukotrieen B4 [9] door de afweercellen (de neutrofiele granulocyten) wordt afgeremd. Daardoor sturen ze geen bericht naar andere afweercellen. Dit komt doordat mycotoxine (gliotoxine) een specifiek enzym (LTA4-hydrolase [10]) uitschakelt. "Dit onderbreekt de communicatie tussen de afweercellen en vernietigt daarmee het afweermechanisme. Daardoor is het gemakkelijk voor de binnengedrongen schimmelsporen om zich te nestelen in weefsels of organen", zegt Werz.

Bij de studie waren verschillende Europese onderzoeksgroepen betrokken [11].
VERWIJZINGEN
[1] Bewerking van onderstaand persbericht
- https://www.uni-jena.de/en/190207_gliotoxin_Aspergillus_fumigatus_en.html

[2] Gliotoxin
- https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/gliotoxin

[3] Mycotoxine: gif gemaakt door funghi (paddestoelen en schimmels)
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Mycotoxine

[4] Aspergillus fumigatus
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Aspergillus_fumigatus

[5] Schimmels
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Schimmels

[6] Publicatie
- https://www.cell.com/cell-chemical-biology/fulltext/S2451-9456(19)30001-7

[7] Neutrofiele granulocyten
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Neutrofiele_granulocyt

[8] Leukotrieen
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Leukotrieen

[9] Leukotrieen B4
- https://en.wikipedia.org/wiki/Leukotriene_B4

[10] LTA4-hydrolase
https://en.wikipedia.org/wiki/Leukotriene-A4_hydrolase

[11] Betrokken onderzoeksgroepen
- https://microverse-cluster.de/en/
- http://www.chembiosys.de/en/
- https://www.leibniz-hki.de/en/
- https://ki.se/en/startpage

Onderzoeksgroepen van de
- http://www.goethe-university-frankfurt.de/en
- https://www.unina.it/unina-international