Infectie onderzoekers van de Umea University hebben een nieuwe ziekte-mechanisme ontdekt bij patiënten met chronische granulomateuze ziekte (CGZ) in een internationale klinische samenwerking met het Children’s Hospital in Zürich. Hun nieuwe bevindingen zijn gepubliceerd in het Journal of Allergy and Clinical Immunology.
Schimmelinfecties kunnen leiden tot levensbedreigende gezondheidsproblemen voor patiënten met een auto-immuunziekte (dit zorgt voor een verminderde werking van hun afweersysteem en maakt ze vatbaarder voor allerlei andere ziektes). Hun gezondheid is verzwakt door infecties en kan niet worden onderworpen aan elke behandeling of operatie die ze nodig hebben om te overleven. Een voorbeeld hiervan is een Aspergillus infectie die levensbedreigend is voor deze patiënten. Door deze ziekte is het immuunsysteem niet in staat om de ziekteverwekker te doden, en kan deze zich verplaatsen vanuit de longen en luchtwegen naar de rest van het lichaam.
Chronische granulomateuze ziekte (CGZ) is een erfelijke en ernstige immuundeficiëntieziekte die optreedt bij één op de 200.000 mensen per jaar wereldwijd. Kinderen met CGZ krijgen vaak levensbedreigende microbiële infecties met bacteriën en schimmels en sterven zonder behandeling op jonge leeftijd. In het bijzonder infecties met Aspergilli schimmels doden vaak CGZ-patiënten, voordat een beenmergtransplantatie of gentherapie kan worden uitgevoerd.
Wetenschappers van het Zweedse Laboratory for Molecular Infection Medicine (MIMS) in Umea hebben nu een nieuwe behandeling van CGZ-patiënten gevonden. Terwijl de witte bloedcellen van gezonde mensen, ook wel neutrofielen genoemd, binnendringende ziekteverwekkers proberen te doden en af te breken, missen de afweercellen in CGZ-patiënten het vermogen om deze microben te doden.
Constantin Urban, onderzoeksgroepsleider van het MIMS laboratorium in Umea onderzoekt de mechanismen van schimmelinfecties. In eerdere studies van Candida-infecties ontdekte hij met zijn collega’s dat neutrofielen structuren vormen buiten de cellen, de zogenaamde neutrofiele extracellulaire vallen of NET, die microben en schimmels afvangen.
“NET is een heel slim hulpmiddel”, zegt Urban. “Het is vergelijkbaar met een spinnenweb, het vangt en doodt de gevangen ziekteverwekker. Wij hebben ontdekt in eerdere studies die deze webachtige structuren zijn omgeven met bacteriedodende eiwitten. Zij geven ook een schimmelwerende stof af, genaamd calprotectin.”
In samenwerking met klinische onderzoekers van het Children’s Hospital in Zürich, hebben de wetenschappers uit Umea nieuwe details over CGZ gevonden. Ze vergeleken de werking van neutrofielen van een CGZ-patiënt vóór en na gentherapie. “Onze resultaten laten duidelijk zien dat calprotectin ook belangrijk is voor de immuunafweer tegen een Aspergillus-infectie”, zegt Constantin Urban. Samen met promovendus Maria Joanna Niemiec in zijn groep bij MIMS en artsen in Zürich, heeft Constantin Urban ontdekt dat neutrofielen uit de CGZ patiënt geen NET val maakte en dat ze niet in staat waren om calprotectin af te geven. Dit was de reden waarom de neutrofielen niet in staat waren om de Aspergillus cellen te doden en weg te werken.
“Wij ontdekten dat na gentherapie de neutrofielen calprotectin konden produceren op een normaal niveau en zelfs de NET-structuur werd opnieuw gevormd”, zegt Maria Joanna. “Ons experiment toonde aan dat calprotectin een belangrijke speler is voor de verdedigen van de neutrofielen tegen een Aspergillus-infectie. We zijn er nu van overtuigd dat calprotectin kan worden gebruikt als een ‘moleculaire ondersteuning’ om het neutrofielen celdefect in CGZ-patiënten te compenseren.”
“We zijn ervan overtuigd dat ons onderzoek kan leiden tot een nieuwe behandeling van CGZ-patiënten tijdens het begin van hun leven en kan voorkomen dat ze infecties krijgen, totdat zij de mogelijkheid hebben om gentherapie of een beenmergtransplantatie te ontvangen voor meer duurzame behandelingen”, zegt Constatin Urban. “Deze mogelijke behandelingen voor CGZ-patiënten kunnen in de toekomst ook een kans betekenen voor patiënten met andere ziekten gerelateerd aan het afweersysteem.”
Meer informatie: Matteo Bianchi, MSc, Maria J Niemiec MSC, Ulrich Siler, Constantin F. Urban, and Janice Reichenbach: Restoration of anti-Aspergillus defense by neutrophil extracellular traps in human chronic granulomatous disease after gene therapy is calprotectin-dependent. Journal of Allergy and Clinical Immunology, online publicatie, 4 maart 2011, doi: 10.1016/j.jaci.2011.01.021
Bron: Umea University, 9 maart 2011
Facebook Reacties: