Wageningen Universiteit en Researchcentrum
Persbericht Wageningen UR, nr 042, 30 juni 2011.
PLoS-embargo tot 30 juni 2011, 23.00 uur
Virusgevoeligheid van gastheer is sleutel tot begrip infectie
Hoeveel dieren worden bij een virusinfectie besmet? En welke variant onder de ziekteverwekkers zal de boventoon voeren? Nauwelijks te voorspellen, zeiden wetenschappers tot nu toe. Dat is nu anders. In een nieuwe studie stelden onderzoekers van Wageningen UR (University & Research centre) vier wiskundige infectiemodellen op en testten hun voorspellend vermogen. Hoe groter de variatie in vatbaarheid voor een virus, hoe vaker een gastheer door verschillende virusvarianten is geïnfecteerd, schrijven de onderzoekers in PLoS Computational Biology van 30 juni.
Gangbare wiskundige modellen van het infectieproces kunnen, zelfs in eenvoudige laboratoriumsituaties, niet voorspellen hoeveel gastheren, zoals insecten, muizen of mensen, besmet zullen raken met een virus. Ook blijft ongewis in hoeveel gastheren meer dan één variant (genotype) van het virus aanwezig zal zijn.
Om uit te zoeken of de gangbare modellen fundamenteel onjuist zijn of onvolledig, hebben de onderzoekers vier alternatieve modellen van het infectieproces geformuleerd. De modellen werden getoetst met gegevens verkregen uit laboratoriumproeven waarin vlinderrupsen van de floridamot werden blootgesteld aan een mengsel van twee nauw verwante typen van het baculovirus.
Het bleek dat er een veel groter aantal menginfecties werd gevonden, dan werd voorspeld op basis van de standaardmodellen. "We waren erg verrast dat een eenvoudig model onze data kon verklaren," zegt Mark Zwart, één van de auteurs van de studie en nu postdoctoraal onderzoeker bij het Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas in Valencia. "Het enige dat we aan het standaardmodel moesten veranderen om de data te verklaren was het introduceren van variatie in vatbaarheid voor het virus in de gastheerpopulatie."
Ontstaan varianten
De studie bevestigt dat virusdeeltjes onafhankelijk van elkaar infecties veroorzaken, zelfs in situaties waarin, afgaande op de gegevens, het lijkt alsof de virussen samenwerken. "Deze studie verbetert ons inzicht in hoe virusdeeltjes met elkaar interacteren tijdens het infectieproces", schrijven de onderzoekers. Dat betekent dat hoe groter de variatie in vatbaarheid is hoe groter de kans op menginfecties en het ontstaan van nieuwe virusvarianten. De afwijkingen van het standaardmodel blijken eenvoudig verklaarbaar door rekening te houden met variatie in vatbaarheid. In hoeverre deze conclusie van toepassing is op andere virussen en pathogenen dan baculovirussen is onderwerp van verder onderzoek.
Publicatie
Wopke van der Werf, Lia Hemerik, Just M. Vlak en Mark P. Zwart, "Heterogeneous Host Susceptibility Enhances Prevalence of Mixed-Genotype Micro-Parasite Infections". PLoS Computational Biology, 30 juni 2011.