Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Let op: onder EMBARGO tot 7 juni 2009, 19.00 uur
5 juni 2009
Kettingreactie van het afweersysteem bevroren
Scheikundige en NWO Pionierlaureaat Piet Gros en medisch microbioloog Jos van Strijp, beiden van de Universiteit Utrecht, zijn er met collega's in geslaagd een kettingreactie van het afweersysteem te bevriezen. Hiermee is een doorbraak bereikt voor het onderzoek naar het immuunsysteem. De wetenschappers van de Universiteit Utrecht, UMC Utrecht en University of Pennsylvania, publiceerden hun bevindingen op 7 juni met twee gelijktijdige artikelen in Nature Immunology.
Eén van de oudste verdedigingsmechanismen van ons lichaam is het complementsysteem. In tegenstelling tot witte bloedcellen, die pathogenen moeten leren herkennen, werkt het complementsysteem al vanaf de geboorte. Het systeem bestaat uit eiwitten die een kettingreactie in gang zetten om zo bacteriën en aangetaste cellen te doden. Het systeem werkt echter niet feilloos; het kan op hol slaan en onze eigen gezonde cellen aanvallen.
Om na te gaan hoe de kettingreactie verloopt, en om te kijken hoe hij stopgezet kan worden, is het zaak om de kettingreactie nader te bestuderen. Er is echter slechts één kort moment in de kettingreactie waarop het eiwitcomplex aangeeft of cellen schadelijk zijn. Het past dan het oppervlak van een pathogeen aan, zodat het opgenomen kan worden door witte bloedcellen.
Vijand wordt bondgenoot
De onderzoekers maakten slim gebruik van de trucs die bacteriën over de jaren ontwikkeld hebben. Ze zetten de kettingreactie stil met behulp van het eiwit SCIN (Staphylococcal complement inhibitor) van de bacterie Staphylococcus aureus, een veroorzaker van infecties. Het SCIN-eiwit legt de kettingreactie lam en zorgt er zo voor dat de boodschap dat er een bacterie is binnengedrongen niet aankomt bij de witte bloedcellen.
Door het eiwitcomplex op dit moment te bevriezen, konden de onderzoekers de structuur van het eiwitcomplex bestuderen. Zo konden ze zien hoe het centrale eiwit geactiveerd werd om schadelijke cellen aan te geven en hoe het eiwitcomplex de kettingreactie in gang zet. Bovendien konden zij analyseren hoe SCIN de kettingreactie lamlegt.
Natuurlijke verdediging
In een parallel onderzoek ging een ander team van onderzoekers op zoek naar de manier waarop onze eigen cellen zich wapenen tegen eventuele aanvallen van het complementsysteem. Factor H (FH) is de belangrijkste remmer van aanvallen op gezonde cellen. De onderzoekers analyseerden de werking van FH op het moment dat het in aanraking komt met de eiwitten van het complementsysteem. Zij vergeleken de structuur van FH op dit moment met de structuur van het eiwitcomplex als het in aanraking komt met SCIN. Uit het onderzoek bleek dat verdedigingseiwitten op de cellen ervoor zorgen dat de kettingreactie niet geactiveerd wordt en dat de betrokken eiwitten worden afgebroken.
Het onderzoek werd grotendeels uitgevoerd door Jin Wu en Suzan Rooijakkers. Suzan Rooijakkers ontving in 2006 van NWO een Veni uit de Vernieuwingsimpuls. Beide onderzoeken werden begeleid door Pionier-winnaar Piet Gros. Jos van Strijp ontving van ZonMw een TOP-subsidie.