Hoe bacteriën ons immuunsysteem om de tuin leiden
Tuberculosebacteriën overleven in het lichaam door zich in onze eigen cellen te verschuilen.
Mycobacterium tuberculosis — de verwekker van tuberculose — is een van de meest succesvolle menselijke pathogenen ooit. Wereldwijd infecteert het nog altijd ruim tien miljoen mensen per jaar. Een groot deel van zijn succes dankt de bacterie aan het vermogen om te overleven bínnen de immuuncellen die hem zouden moeten opruimen. Hoe hij dat moleculaire trucje precies uitvoert, is een centrale vraag in infectiebiologie.
Onderzoekers publicerend in eLife hebben een nieuw mechanisme onthuld. Ze identificeerden een eiwit genaamd MgdE — gecodeerd door het gen Rv1075c in het tuberculosegenoom — dat de bacterie naar de celkern van de gastheercel stuurt. Dat is de plek waar het DNA van de gastheer ligt opgeslagen en waar de instructies voor immuunreacties worden aangemaakt. MgdE is wat biologen een ‘nucleomodulin’ noemen: een bacterieel eiwit dat specifiek is ontworpen om de kern van een andere cel binnen te dringen en daar processen te verstoren.
Kapen van een epigenetisch complex
Eenmaal in de kern koppelt MgdE zich aan het COMPASS-complex — een groep eiwitten die bepaalt welke genen in een cel aan- of uitstaan, via chemische modificaties aan het DNA. Dit proces heet epigenetische regulatie. Door het COMPASS-complex te kapen, herprogrammeert MgdE de gastheercel: genen die normaal een ontstekingsreactie aansturen, worden stilgezet. Het gevolg is dat de bacterie minder snel wordt herkend en aangevallen.
De studie laat zien dat MgdE sterk geconserveerd is onder mycobacteriën — het eiwit komt voor in veel verwante bacteriesoorten, niet alleen in de tuberculosebacterie. Dat suggereert dat dit een evolutionair succesvolle overlevinsstrategie is die al lang bestaat, en die mogelijk ook relevant is voor andere infecties.
Relevantie voor veroudering en immuniteit
De verbinding met longevity is indirect maar reëel. Naarmate mensen ouder worden, verzwakt hun immuunsysteem — een proces dat immunosenescenie wordt genoemd. Oudere mensen zijn daardoor niet alleen vatbaarder voor infecties als tuberculose, maar ook minder in staat om bacteriën te klaren die moleculaire ontwijkingsmechanismen gebruiken zoals MgdE. Begrijpen hoe bacteriën de gastheerimmuniteit omzeilen, is daarom ook informatief voor de vraag hoe een verouderd immuunsysteem kwetsbaarder wordt.
Bovendien opent de ontdekking van MgdE een concreet therapeutisch doelwit. Als het eiwit de overleving van mycobacteriën stuurt, is het in theorie mogelijk om middelen te ontwikkelen die deze interactie blokkeren — zonder de bacterie direct te hoeven doden, maar door hem zijn schuilplaats te ontnemen. Of dat haalbaar is in de praktijk, is een volgende stap.