Hoe de cholerabacterie mensen zo ziek maakt
Vanwege zijn grote aanpassingsvermogen maakt de cholerabacterie veel slachtoffers. Hoogleraar Ariane Briegel van het Institute of Biology heeft nu ontdekt dat deze kunst is toe te schrijven aan snelle zintuiglijke veranderingen in de bacterie. Publicatie in PNAS.
In Afrikaanse landen en conflictgebieden zoals Jemen worden jaarlijks miljoenen mensen getroffen door de verwoestende ziekte cholera, met diarree, overgeven en vaak de dood tot gevolg. Besmetting vindt meestal plaats na het binnenkrijgen van besmet voedsel of water.
Eén kenmerk van de cholerabacterie is zijn vermogen om te gedijen in enorm verschillende omgevingen, waaraan hij zich vliegensvlug aanpast. Een onderzoeksteam van het Institute of Biology in Leiden en het Max Planck Instituut, geleid door de Leidse hoogleraar Ultrastructuurbiologie Ariane Briegel, stelt nu in PNAS dat deze vlugge aanpassing kan worden toegeschreven aan snelle structurele veranderingen in het waarnemingsorgaan van de bacterie.
Rangschikking moleculen is enorm variabel
De cholerabacterie kan navigeren naar de omgeving van zijn voorkeur. Hij scant zijn milieu continu en detecteert onder meer veranderingen in de hoeveelheden voedingsstoffen, waarna hij zich naar deze voedselbronnen beweegt. Hij gebruikt hierbij een soort draaiende staartjes, zogeheten flagellen. ‘Het waarnemen van voedingsstoffen gebeurt met een zeer gevoelig waarnemingsorgaan dat bestaat uit duizenden chemoreceptormoleculen’, vertelt Briegel. ‘Deze moleculen zitten dicht bij elkaar in gestructureerde zeshoekige rangschikking.’ Deze rangschikking, die waarschijnlijk bij alle bacteriën voorkomt, wordt al decennia bestudeerd in het modelorganisme E. coli. Met de cryo-elektronenmiscroscoop van de NeCEN zagen we dat de rangschikking van deze moleculen in de cholerabacterie veel variabeler is dan in E. coli.’
Overlijden door uitdroging
Het waarnemingsorgaan verandert waarschijnlijk ook van structuur wanneer de bacterie een menselijke cel binnendringt, oftewel wanneer hij een mens infecteert. Dit is volgens de onderzoekers dan ook de reden dat het infecteren de bacterie zo gemakkelijk afgaat. Door deze eigenschap is hij in staat om over de hele wereld zo veel mensen ziek te maken. Sommige mensen, vooral kinderen, raken zo uitgedroogd dat ze komen te overlijden.
Medicijnen met minder bijwerkingen
Met deze ontdekking komt de ontwikkeling van nieuwe medicijnen tegen cholera een stap dichterbij, vertelt Briegel. ‘Er bestaan al medicijnen, zoals antibiotica, maar deze hebben veel nadelen. Met antibiotica vernietig je ook de gezonde bacteriën en bovendien ontstaat er immuniteit. Als je meer weet over welke signalen en stoffen de bacterie ontvangt en zelf uitscheidt, kun je wellicht ook stoffen maken die ervoor zorgen dat de bacterie de cel weer verlaat. Dit zou een basis kunnen zijn voor nieuwe medicijnen.’
Tekst: Carin Röst
Afbeelding: Kendra Helmer, USAID
Mail de redactie