Zwitsers onderzoek brengt aan het licht hoe cholerabacterie microbioom aanvalt

oktober 2021 Medisch Onderzoek Willem van Altena

Cholera is een ernstige infectieziekte die jaarlijks tot wel 4 miljoen mensen treft en tot 140.000 mensenlevens eist, vooral in armere landen. In de afgelopen 200 jaar zijn er 7 grote cholera pandemieën geweest. Cholera wordt overgebracht door de bacterie Vibrio cholerae die via besmet drinkwater infecties van de darmen veroorzaakt. Als gevolg daarvan krijgt de patiënt last van hevige waterige diarree, en als die niet behandeld wordt is de dood door ernstige uitdroging vaak het gevolg.

Moleculaire speer

Ziektes die de darmen infecteren, zoals cholera, doen dat door in te werken op het bestaande microbioom in de darmen. Daarvoor gebruiken ze verschillende tactieken, die variëren van het wegkapen van nutriënten tot een complete oorlog tussen bacteriën. Het blijkt dat V.cholerae de darmen op agressievere manier koloniseert dan tot voordien werd aangenomen. In 2015 werd ontdekt dat de cholerabacterie door middel van een soort moleculaire speer met de naam T6SS naburige bacteriën in het darm microbioom prikt en hun DNA steelt. Op die manier wordt afgerekend met de bestaande darmflora zodat de cholerabacteriën die plek kunnen overnemen.

Toch hebben wetenschappers nog niet exact in kaart kunnen brengen hoe V.choleraeprecies inwerkt op het microbioom. Normaliter zou er gebruikt gemaakt worden van volwassen proefdieren, maar V.cholerae staat er juist om bekend dat het minder goed in staat is volwassen dieren te infecteren, vergeleken met mensen. Jonge proefdieren hebben echter nog niet het volwassen microbioom waar V.cholerae mee interacteert.

Nieuwe inzichten

Maar nu zijn wetenschappers uit Lausanne, Zwitserland, geleid door prof. dr. Melanie Blokesch, erin geslaagd om nieuwe inzichten te verwerven over de manier waarop de cholerabacterie interacteert met een aantal algemeen voorkomende bacteriën uit het microbioom. Daarbij horen onder meer Escherichia coli, Enterobacter cloacae, en diverse Klebsiella soorten.

Het blijkt dat V.cholerae met zijn T6SS ‘speeraanvallen’ sommige darmbacteriën harder treft dan andere. Met name een aantal Klebsiella soorten weten zich te wapenen tegen de aanvallen van V.cholerae met een huid van polysaccharide. En E.cloacae blijkt V.cholerae zelfs met eigen wapens te bestrijden: ook deze bacterie heeft een T6SS ‘speer’, die zelfs krachtiger is dan die van de indringer.

Probiotica

“We hebben nieuwe inzichten verkregen over hoe de bacteriën in het intestinale microbioom zich wapenen tegen aanvallen met T6SS”, stelt hoofdonderzoeker Blokesch, maar ze merkt ook op dat de studies vooralsnog alleen in vitro uitgevoerd zijn en dat er meer studies nodig zijn om een completer beeld van het proces te krijgen. “Maar het is denkbaar dat op basis van dit onderzoek probiotica ontwikkeld worden die in staat zijn aanvallen met T6SS af te slaan om zo de verdediging van het microbioom in de darmen te herstellen of vergroten.”

Referentie

Flaugnatti N, Isaac S, Lemos Rocha LF, et al. Human commensal gut Proteobacteria withstand type VI secretion attacks through immunity protein-independent mechanisms. Nat Commun. 2021 Oct 1;12:5751.

X