EN
DE
Het BCG-vaccin beschermt tegen tuberculose, maar door het opwekken van getrainde afweer beschermt het ook tegen veel meer luchtweginfecties. Internationaal onderzoek onder leiding van het Radboudumc laat zien hoe dit proces werkt. Lactaat, een product van opgeschaalde energieproductie, blijkt een hoofdrol te spelen.
Het immuunsysteem beschermt mensen op twee manieren. Aangeboren immuniteit beschermt ons vanaf de geboorte tegen veel bacteriën en virussen, terwijl adaptieve immuniteit bescherming opbouwt tegen individuele ziekteverwekkers na een eerdere infectie. Het adaptieve immuunsysteem wordt geholpen door vaccins die ons beschermen tegen nieuwe ziekteverwekkers zonder dat we een infectie hoeven door te maken. Op deze manier dragen vaccins sterk bij aan onze gezondheid.
BCG-vaccin en getrainde afweer
Sommige vaccins informeren niet alleen het adaptieve immuunsysteem over een specifieke ziekteverwekker, maar verhogen ook meteen de algemene waakzaamheid van de aangeboren afweer. Dit is het geval met het BCG-vaccin. Dit vaccin helpt het adaptieve immuunsysteem om de tuberculosebacterie heel gericht te bestrijden. Maar BCG vermindert ook de kindersterfte door andere infecties te verminderen. Dit laatste gebeurt via een mechanisme dat getrainde immuniteit wordt genoemd. Blijkbaar brengt het BCG-vaccin ook de aangeboren immuniteit in een verhoogde staat van paraatheid, zodat het naast tuberculose ook andere luchtweginfecties bestrijdt.
Onderliggend mechanisme
Onderzoekers willen graag weten hoe dit precies werkt. Hoe zorgt het BCG-vaccin ervoor dat de aangeboren afweer gedurende een bepaalde periode alerter is op infecties van meerdere micro-organismen? Of anders gezegd, wat zorgt ervoor dat de aangeboren afweer functioneert als een getrainde afweer? Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Mihai Netea van het Radboudumc beantwoordt deze vraag in een artikel in Cell. Athanasios Ziogas, ook van het Radboudumc en eerste auteur: "Om de informatie van het BCG-vaccin op te slaan, moeten aangeboren immuuncellen zowel hun metabolisme als de activiteit van de gentranscriptie veranderen. In technische termen: ze moeten zowel metabolische als epigenetische veranderingen ondergaan die leiden tot een epigenetisch geheugen, de moleculaire basis van getrainde immuniteit. Epigenetisch geheugen is als het plakken van post-its op belangrijke pagina's van het DNA, waardoor immuuncellen deze instructies efficiënter kunnen vinden en lezen als ze weer nodig zijn."
Suikerconsumptie en lactaat
Het is bekend dat getrainde aangeboren immuuncellen meer glucose (suiker) verbruiken en daarbij ook extra lactaat (melkzuur) produceren. De verhoogde omzetting van suiker past bij de verandering die nodig is voor getrainde immuniteit, maar de rol van lactaat is onduidelijk. Ziogas: "Tot voor kort werd lactaat gezien als een afvalproduct van de energieproductie, zonder verdere functie. Enkele jaren geleden kwam daar langzaam verandering in. Er kwam steeds meer bewijs dat lactaat kan binden aan eiwitten die de verpakking van DNA regelen, de zogenaamde histonen. En dat het zo een epigenetische verandering op gang kan brengen die bekend staat als histonlactylering. Volgens recent onderzoek kan dit proces zelfs betrokken zijn bij het in- of uitschakelen van genen. Dat roept de vraag op of lactaat een rol speelt in de epigenetische regulatie van getrainde immuniteit."
Moleculaire coach
“In dit project onderzochten we of lactaatproductie de architectuur van ons DNA in immuuncellen kan veranderen of het genen kan aan- of uitzetten, en dus betrokken is bij getrainde immuniteit,” zegt Netea. "In BCG-gevaccineerde gezonde vrijwilligers zagen we inderdaad een verband tussen lactaatproductie en cytokineresponsen in aangeboren immuuncellen. Ook ontdekten we dat in BCG-gevaccineerde individuen door lactaat aangebrachte veranderingen in de DNA-architectuur bepaalde genen activeert die betrokken zijn bij ontstekingsprocessen gedurende ten minste drie maanden. Bovendien toonden we aan dat bij remming van de lactaatproductie, de getrainde immuniteit ook afneemt. Dit zijn allemaal aanwijzingen dat lactaat inderdaad het aangeboren immuunsysteem kan sturen in de richting van getrainde immuniteit. Het lijkt er dus op dat lactaat een moleculaire coach is van onze aangeboren afweer."
-
Paper in Cell: Long-term histone lactylation connects metabolic and epigenetic rewiring in innate immune memory - Athanasios Ziogas, Boris Novakovic, Lorenzo Ventriglia, Noriko Galang, Kim A. Tran, Wenchao Li, Vasiliki Matzaraki, Nienke van Unen, Titus Schlüter, Anaísa V. Ferreira, Simone J. C. F. M. Moorlag, Valerie A. C. M. Koeken, Mthabisi Moyo, Xiaolin Li, Marijke P. A. Baltissen, Joost H. A. Martens, Yang Li, Maziar Divangahi, Leo A. B. Joosten, Musa M. Mhlanga en Mihai G. Netea.
-
Meer weten over deze onderwerpen? Klik dan via onderstaande buttons door naar meer nieuws.
