Bacterie herschrijft DNA-regulatie in gastheercellen
Een bacterie die longontsteking en geslachtsziekten veroorzaakt, doet iets onverwachts. Ze saboteert de manier waarop gastheercellen hun genen reguleren, door enzymen uit te schakelen die normaal DNA-etiketten verwijderen. Het gevolg is een fundamentele verstoring van celidentiteit.
Chlamydia trachomatis is een veelvoorkomende bacterie die cellen van binnenuit infecteert. Ze steelt voedingsstoffen van de gastheercel om zelf te groeien. Maar de studie, gepubliceerd in eLife, laat zien dat de schade verder gaat dan voedselroof. De bacterie verstoort ook de histonen, de eiwitten waaromheen DNA is gewikkeld en die bepalen welke genen actief zijn. Specifiek raken de histonen hypermethyleerd: ze krijgen te veel chemische etiketten (methylgroepen) die normaal genactiviteit regelen.
Hoe de bacterie de celchemie manipuleert
Histone-methylering en het verwijderen ervan (demethylering) zijn in balans in een gezonde cel. Chlamydia verstoort die balans via een indirecte route. Ze verbruikt stofwisselingsproducten van de gastheercel, waardoor de concentratie van succinaat in de celkern stijgt. Succinaat blokkeert de enzymen die methyl-etiketten van histonen verwijderen. Die enzymen hebben ook ijzer nodig, waarvan de bacterie de beschikbaarheid vermindert. Wanneer onderzoekers extra co-factoren toevoegden aan de gekweekte cellen, verminderde de hypermethylering. Dat suggereert dat het mechanisme actief en reversiebel is, althans in het laboratorium.
Epigenetische veranderingen, dat wil zeggen wijzigingen in genregulatie zonder verandering van het DNA zelf, zijn normaal tijdelijk en herstelbaar. Maar chronische infecties kunnen die tijdelijkheid doorbreken. Of de gevonden veranderingen na het verdwijnen van de bacterie volledig worden hersteld, is niet duidelijk uit de studie.
Relevant voor veroudering en chronische infectie
Voor het longevity-veld is dit onderzoek interessant vanuit een bredere vraag: in welke mate dragen doorgemaakte infecties bij aan langdurige veranderingen in genregulatie? Als bacteriën de histone-methylering van gastheercellen blijvend kunnen verstoren, heeft dat mogelijke gevolgen voor celoud worden en weefselgezondheid op langere termijn. Dat is echter een interpretatie; de studie zelf onderzocht geen veroudering, maar infectiemechanismen in celkweek en een muismodel.
Zoektermen om verder te zoeken: histone methylering infectie epigenetica, succinaat remming demethylase gastheercel, Chlamydia epigenetische verandering chromatine