Verstoorde beweging maakt macrofagen dodelijker voor tuberculosebacteriën
Macrofagen – de frontlinie van ons afweersysteem – beschermen ons tegen infecties. Maar bij de tuberculosebacterie gaat dat vaak mis. De groep van Annemarie Meijer van het Instituut Biologie Leiden heeft nu ontdekt dat macrofagen in zebravissen beter in staat zijn tuberculose uit te schakelen als ze een bepaalde receptor missen. Het onderzoek, gepubliceerd in vakblad Cell Reports, kan mogelijk bijdragen aan nieuwe behandelstrategieën voor tuberculose.
Tuberculose is ’s werelds meest dodelijke bacteriële infectie: er overlijden jaarlijks tien miljoen mensen aan de ziekte. Er bestaat nog geen goed vaccin tegen tuberculose. Bovendien komt de behandeling van de ziekte steeds meer in gevaar door de opkomst van antibioticaresistentie. ‘Om aanknopingspunten te vinden voor nieuwe behandelingsstrategieën, is het belangrijk om beter te begrijpen hoe tuberculosebacteriën het immuunsysteem omzeilen,’ zegt hoogleraar Immunobiologie Annemarie Meijer.
Marcofagen: vriend of vijand?
De eerste immuuncellen waarmee tuberculosebacteriën in aanraking komen zijn de macrofagen (zie kader onderaan). Deze bewegende cellen kunnen een infectie snel opsporen, maar bij tuberculose spelen ze een dubbele rol, vertelt Meijer. ‘Aan de ene kant bieden ze afweer, omdat ze bacteriën opnemen en afbreken. Maar aan de andere kant dragen ze juist bij aan het ziekteproces: sommige tuberculosebacteriën kunnen namelijk overleven in de macrofagen, waardoor de infectie door het lichaam wordt verspreid.’
Receptor dwingt tot actie
De groep van Meijer bestudeert de rol van macrofagen in een zebravismodel voor tuberculose. ‘De doorzichtige larfjes van de zebravis zijn heel geschikt om de bewegende macrofagen met een microscoop in beeld te brengen.’ In het artikel in Cell Reports onderzoekt de groep een mutant van de zebravis die beter bestand is tegen infectie. Meijer: ‘Deze zebravismutant mist een Cxcr3-receptor, die ook bij de mens voorkomt. De receptor herkent signaalstoffen, zogenoemde chemokines, die bij infecties vrijkomen. Door die chemokine-receptor komen de macrofagen in actie en bewegen ze in de richting van die signalen.’
Betere afweer
Maar waarom zijn zebravisjes zonder die chemokine-receptor beter in staat om tuberculosebacteriën op te ruimen? Meijer en haar collega’s ontdekten dat daar twee redenen voor zijn. ‘Allereerst worden de bacteriën minder snel verspreid omdat de macrofagen minder bewegen. Hierdoor is het verloop van de ziekte milder.’
De tweede verklaring is een verhoogde afbraakcapaciteit van de slecht bewegende macrofagen. ‘Ze bevatten namelijk grote opeenhopingen van afbraakblaasjes, oftewel lysosomen. Door het gemis van de chemokine-receptor worden genen die een rol spelen bij de aanmaak en de functie van lysosomen anders gereguleerd. Daardoor zijn de macrofagen als het ware geprogrammeerd om een infectie met tuberculosebactërien beter te kunnen opruimen.’
Meijer oppert dat het remmen van deze receptor daarom een interessante mogelijkheid is voor toekomstige immuuntherapie voor tuberculose. ‘Door met een medicijn de werking van de chemokine-receptor te blokkeren, zullen de macrofagen beter in staat zijn om de tuberculosebacterie te bestrijden.’
Macrofagen behoren tot de witte bloedcellen en spelen een belangrijke rol in ons afweersysteem. Ze jagen op kapotte cellen en ziekteverwekkers, eten ze op en breken ze af. Vanwege hun functie zijn ze overal in ons lichaam te vinden. De afbeelding laat een macrofaag (rood) zien die tuberculosebacteriën (geel) opnemen. © Dr. Volker Brinkmann, Max Planck Institute for Infection Biology, Berlin/Germany.
Publicatie
Frida Sommer, Vincenzo Torraca, Aliede E. in 't Veld, Joost Willemse, Annemarie H. Meijer, Disruption of Cxcr3 chemotactic signaling alters lysosomal function and renders macrophages more microbicidal, Cell Reports (13 april 2021)
De headerafbeelding is gemaakt met een scanning elektronmicroscoop van Mycobacterium tuberculosis, de bacterie die tuberculose veroorzaakt. © NIAID
Tekst: Bryce Benda